NuScale是一种主要的浸没式小型模块化反应堆。在外部冷却水供应失效的长期冷却过程第一阶段,安全壳内的压力和堆芯中的温度与冷却水池的传热效率密切相关。如果堆芯衰变余热难以通过安全壳排出到冷却水池,则会造成安全壳内的压力升高和堆芯内温度的迅速升高,威胁反应堆的安全运行。因此,研究在水冷过程中能否有效地通过冷却水池内自然对流排出余热是具有重要意义的。冷却水池的流场速度和温度场对于有效且安全地从安全壳中排出余热非常重要,因此,本文主要对冷却水池内的速度场和温度场进行了实验和数值计算两方面的研究。在实验中,搭建了一个按比例缩小的实验台架,利用热电偶用于测量不同位置的温度,利用粒子图像测速(PIV)系统测量速度场。在数值计算中,利用Fluent 15.0软件进行网格数量、湍流模型、时间步长的敏感性分析和瞬态计算,其中SKE k-ε、RKE k-ε、RNG k-ε和雷诺应力模型(RSM)用于灵敏度分析,并且RKE k-ε模型用于瞬态计算。并初步分析了冷却水池初始温度、保温层和安全壳壁面粗糙度对流动传热的影响。实验结果表明,在NuScale冷却水池的长期冷却过程中,温度在垂直方向上有很大差异,而在水平方向上的差异很小。由于自然对流的建立,速度在300s之前迅速增加。随着时间的推移,热分层发生,冷却池的速度开始下降,因为热分层阻碍了自然对流循环,使其变得微弱。将实验结果与数值计算结果对比,两者在温度场和速度场的分布与大小获得一致。