蒸汽发生器是核电站一回路四大构件之一,它的功能是作为热交换设备将一回路冷却剂中的热量传给二回路的水,使其产生饱和蒸汽供给二回路动力装置。同时,它在一回路和二回路之间构成防止放射性外泄的第二道屏障。因此,弄清蒸汽发生器内的流动特性及传热机理,对提高核电站的经济性和安全性有十分重要的意义。针对蒸汽发生器二次侧的流动和传热问题,本文首先通过比例分析方法,根据蒸汽发生器的结构特点和运行模式,结合所要研究的关键参数和研究实际情况,对实际蒸汽发生器进行相似模化分析,提出模化方案。该方案在保证相似性的情况下,将原复杂的蒸汽发生器简化为低温低压可视化的局部全尺寸结构,使得对其进行流型观测、测量等研究更为可行。其次,根据模化方案,对蒸汽发生器试验体结构、相应的实验回路系统、辅助实验装置和数据测量、采集系统进行设计。在U型管的设计中,使用分段热流密度的电加热棒,可以更好的模拟真实的U型管。基于试验台架,分析试验体两端不同给水比例下其二次侧温度场,可以得出不同的给水比例下二次侧水平方向的温度不均匀度存在差异,3:8给水下不均匀度大于1:1给水。最后,针对台架利用软件CFX14.5进行数值模拟,对1:1工况下的计算结果与实验结果进行对比,并分析不同给水比例下二次侧的空泡份额。结果显示:试验结果和计算结果可以较好的吻合,数值模拟结果具有一定参考性;空泡份额分析可得不均匀给水相对于均匀给水,初始气泡的产生位置较低,水平方向分布不均匀程度高,且相同位置产生更多气泡,因此不均匀给水相对于均匀给水更有利于空泡的产生,有利于传热过程的进行。研究蒸汽发生器内的流场和温度场分布,可以进一步了解蒸汽发生器内的流动特性和传热机理,为相关软件的国产化提供数据,为蒸汽发生器的结构改进、后期试验研究提供借鉴,为提高蒸汽发生器的热效率及安全性做前期准备。