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冷却剂自由界面形态的形成和控制是加速器驱动的次临界系统（ADS）无窗靶件设计的关键技术之一。采用水介质对无窗靶件模型的自由界面特征进行了实验和数值研究。实验中采用激光诱导荧光的示踪方法实现了流场的可视化，得到Re=30000-50000范围内的自由界面和可视化流场。在高Re工况下，流场中出现大尺度的非稳定涡结构，随着Re的降低，流场中涡结构的紊乱程度增加。分别采用大涡模型（LES）和两方程动能一特征耗散率模型（Kw-SST）对无窗靶件实验工况进行了数值分析，计算结果表明，LES能较好地模拟实验中所得的流场