钠冷快堆(SFR)是第四代反应堆中最容易实现核燃料增殖和闭式燃料循环的堆型之一。在钠冷快堆蒸汽发生器(SG)中，传热管破裂会导致钠水反应事故。液态钠与水蒸气的表面反应是钠水反应事故研究中的重要课题。本文通过实验对液态钠-水蒸气表面反应进行高速摄像和热工参数测量，分析了不同液态钠初始温度和水蒸气分数条件下对液态钠反应温度、界面状态以及平均质量损耗速率等因素的影响。
　　实验结果表明：液态钠-水蒸气表面反应的界面状态分为三个阶段：固态膜层阶段，液膜阶段和光滑阶段。表面反应受到界面状态变化的影响。不同阶段之间的过渡与液态钠初始温度和水蒸气质量分数有关。通过反应周期内液态钠内外侧的平均温差计算无量纲数Ma分析，发现液态钠表面存在Marangoni-benard对流失稳，表面对流处于过渡流动状态。表面反应对空间温度的影响较小。
　　随着液态钠初始温度的增加(250℃~450℃)，反应周期内的平均温度呈现上升趋势，平均温度温升增量在10℃以内；随着水蒸气质量分数的增加(10%~90%)的增加，液态钠峰值温度差异明显，平均温度温升相差30℃左右。低水蒸气质量分数下(10%)，液态钠温度上升后会趋于稳定；高水蒸气质量分数下(50%和90%)，液态钠的温度会持续上升。高水蒸气质量分数条件下，初始温度对温升影响更显著。
　　通过测量不同条件下的反应时间，发现高水蒸气质量分数下的反应时间是低水蒸气水蒸气质量分数下的两倍。采用反应时间和液态钠初始质量计算的平均质量损耗速率在0.0005g/s~0.006g/s之间。随着液态钠初始温度和水蒸气质量分数的增加，平均质量损耗速率会逐渐增加。这表明水蒸气传质和反应初始温度都是控制钠水反应速率的重要因素，表面反应计算采用基于化学动力学的有限反应速率模型更合理。
　　这些研究能为液态钠-水蒸气表面反应的研究提供必要的基础数据和理论支持。