在核动力反应堆热工水力设计中,需要使用CFD软件对堆芯内热工水力参数进行计算,而目前CFD软件中的壁面热流分配模型都是针对于常规通道建立的,且模型中使用的汽泡参数多在池式沸腾条件下提出,而窄矩形通道中的汽泡行为异于常规通道,因此若想提高堆芯热工水力设计计算精度,达到精细化设计的要求,需要针对窄矩形通道内壁面热流分配开展深入的实验研究,提出适用于窄矩形通道的壁面热流分配模型。为了观察窄矩形通道中汽泡行为并分析壁面热流分配特点,实验中压力的范围是0.1-0.5 MPa,入口过冷度的变化范围是20 K-60 K,质量流速的变化范围是400-1600kg/(m~2·s),热流密度的变化范围是100-650 kW/m~2,采用高速摄影仪拍摄窄矩形通道内过冷流动沸腾时的汽泡行为,采用自动化图像处理技术处理汽泡视频,获得汽泡位置、汽泡直径和汽泡速度等基本汽泡参数。实验中观察到窄矩形通道加热壁面产生两类汽泡:浮升型汽泡和滑移型汽泡,壁面过热度和压力对两类汽泡的数量占比有显著影响,而且两类汽泡的汽泡直径均与生长时间呈幂数关系;自动化算法处理汽泡基本参数处理来获得汽泡特征参数:随着壁面过热度的增加,汽化核心密度、汽泡直径、汽泡速度和汽泡密度都有所增加;系统压力、液体过冷度和流量对汽化核心密度没有影响;而液体过冷度越高,汽泡脱离直径和浮升直径越小,同时得到汽泡脱离频率与脱离直径的乘积为常数;汽泡直径和汽泡速度的分布为正态分布,而且随着空泡份额的增加汽泡速度会超过液体速度。由于两类汽泡的行为特性不同,将窄矩形通道中的壁面热流分为三部分,即浮升型汽泡热流密度、滑移型汽泡热流密度、以及在汽泡影响面积之外的单相对流换热热流密度,考虑到两类汽泡的数量占比,得到适用于窄矩形通道的壁面热流分配模型,预测误差在±30%以内,而且随着加热壁面过热度的增加,浮升型汽泡和滑移型汽泡各项热流密度都有所增加,单相对流换热热流密度减小,但始终占有较大比例。本文通过实验研究和理论分析相结合的方法,确定了窄矩形通道内汽泡行为特点,针对窄矩形通道内的流动情况与传热特点建立了适用于窄矩形通道的壁面热流分配模型,为堆芯内的两相流计算提供了更加准确的模型,为窄矩形通道内精细化热工水力设计奠定了基础。