临界热流密度（CHF）与核反应堆的运行安全密切相关,其对反应堆堆芯内燃料组件的结构设计优化和热工水力现象研究有至关重要的影响。为了在保证安全性的前提下提高反应堆燃料组件的换热效率,有必要准确地计算燃料组件中的两相流动特性和CHF值。与单相流动相比,流动沸腾过程中汽液界面存在着复杂的质量、动量及能量的传递。为了计算压水堆燃料组件棒状通道内的两相流动特性和CHF值,需要采用能准确描述汽液两相流相间相互作用的模型组合,同时对壁面与冷却剂之间的沸腾传热过程进行合理建模。本文基于Open FOAM开源CFD软件平台,研究了适用于高热流密度下流动沸腾的相间作用力模型和壁面沸腾模型,获得了高热流密度下棒状通道中的沸腾两相流动特性和临界热流密度。首先,通过对管内空气-水两相流开展数值模拟完成相间作用力模型敏感性分析。采用不同的相间作用力模型组合并结合界面面积输运方程,对DEDALE空气-水两相流实验进行数值模拟,通过验证气液两相速度和空泡份额的径向分布,获得与实验值符合较好的相间作用力模型组合。其次,在Open FOAM原有的RPI壁面沸腾模型基础上,植入壁面与汽相单相对流换热热流密度,获得适用于高热流密度下的RPI壁面沸腾拓展模型,并采用不同的壁面沸腾关键参数子模型对DEBORA过冷沸腾实验进行数值模拟,验证不同工况下空泡份额径向分布和壁面温度轴向分布,获得与实验值符合较好的壁面沸腾关键参数子模型组合,给出适用于两相流动沸腾CFD模拟的推荐模型及参数设置。最后,对带格架棒状通道开展汽液两相流动沸腾模拟研究,验证数值模型在沸腾临界时的适用性并对各工况下的CHF值进行预测。计算结果表明,使用的模型能够很好地模拟高热流密度下沸腾临界时流动沸腾的各参数。同时进一步对含定位格架的单棒通道内两相流动及沸腾临界现象进行探究,通过改变不同工况参数,分析比较各工况参数对流动沸腾参数和CHF值的影响,从而为工程应用中提高CHF值,避免沸腾临界的发生提供参考。