非能动安全壳冷却系统是先进压水堆非能动安全系统的重要组成部分,其基本原理是在事故工况下,安全壳顶端的储水箱会在重力作用下自动放水来冷却安全壳的外壁。但是假若事故持续时间过长,导致储水箱内的冷却水流尽之后,系统只能通过类矩形通道内空气的自然循环与安全壳外壁产生对流换热带走热量。而通常情况下空气与壁面的对流换热能力较差,因此是该系统安全与否的关键。本文通过搭建两平行平板模拟安全壳的双壳壁结构,进行实验来研究他们的换热情况。通过获得的实验数据在原理上分析了自然对流在混合对流中所占的份额在一定雷诺数范围内不能忽略,并拟合出了一个经验关系式,从该关系式可以预测一定雷诺数范围内混合对流换热量与强迫对流以及自然对流换热量的定量关系。以实验为基础,选取了数值模型对矩形通道内的换热进行了模拟,并对孔板的作用作了验证,发现孔板确实能一定程度地增强对流换热,在小雷诺数条件下自然对流对混合对流的影响较大,在一定雷诺数范围下在流道截面处会产生涡流,极大减弱对流换热能力。