上腔室内的流场对反应堆的安全运行有着不可忽视的影响。AP1000作为当下主流的核电技术,一个主要的创新即是将压力容器出口管数目由三个改成两个。本文利用数值计算的方法对两出口压水堆上腔室内流动特性进行研究,并将AP1000与APR1400上腔室进行了比较。通过本文的研究,分析了冷却剂在上腔室的搅混特性和热管段内的热分层现象,对比了两种不同内部结构的两环路上腔室流体特性,本文为上腔室内部构件的优化以及相关研究,提供了重要的参考。本文的数值模拟在Linux系统上进行,通过Salome软件进行前处理,建立计算模型,划分网格,利用Python将模型及网格代码化。通过Code_Saturne进行计算,并用Paraview进行数据后处理。根据计算结果,探究了两出口上腔室内的流动特性,得到了导向筒的设计对于流体搅混的作用,对比了不同内部结构下,上腔室流场的变化。并分析了中子低泄漏燃料排布情况下,热管段流体的热震荡现象。计算结果表明,冷却剂在上腔室主要有三条流道,中央区冷却剂首先竖直向上流到堆顶,再进行90~o折流,流向热管段。近壁区冷却剂距离出口喷嘴较近,则直接流入热管段,若距离出口喷嘴较远,则会以漩涡形式流过控制棒与上腔室内壁形成的环形区域,流入热管段。AP1000接近出口喷嘴处横向流速较高,存在较大压降。而APR1400,冷却剂刚进入上腔室流速较快,在上腔室轴向较低位置存在较大压降。在近壁区环腔90~o及270 ~o存在漩涡。造成该处较大压降。对比分析得到,上腔室内部构件菱形排布方式优于方形排布。另外,在热管段,冷却剂的混合主要出现在起始段。传热特性计算则表明出口对于上腔室内的温度分布有重要影响,中央区的温度分布轴向变化不大,而近壁区的温度分布则随着高度逐渐均匀。在径向上,中央区的温度随时间的波动不明显。而近壁区冷却剂,呈现较为强烈的温度波动。轴向上,中央区在接近堆顶处,有较为明显的温度波动。冷却剂最大温差由堆芯出口处40~oC减小到出口喷嘴处15~oC,说明上腔室内冷却剂搅混并不充分。在热管段起始段,AP1000最大温差小于APR1400最大温差。因此APR1400的上腔室搅混不如AP1000。造成该现象的主要原因为APR1400上栅格板多孔流通面积小,且控制棒为方形排布。