由于结构紧凑和换热能力较强，棒状燃料组件和板状燃料组件是被广泛应用于反应堆堆芯的燃料组件结构形式，由其所组成的棒束通道和窄矩形通道是一种高度异化的通道类型，相较于常规的圆管通道，其中的两相流动行为更为复杂。在流动沸腾下，由于气液两相界面容易发生变形同时不同位置的气液两相的相对 滑移程度不同，这些造成了气相在液相中的分布特性在不同时间和空间上都并不相同。同时，由于堆芯结构较为复杂以及测量手段较为局限，反应堆内流动沸腾的参数预测和测量较为困难。因此，为了研究通道内汽泡分布特性本文进行了以 下工作：首先，在中高压热工水力实验平台上开展了 2×2 棒束通道的流动沸腾实验，在不同的热流密度和入口过冷下，测量了局部位置空泡份额参数。研究发现，在流动沸腾条件下，棒束通道内空泡份额呈现出明显的中心峰分布特征，且中心峰值略低于靠近棒束壁面处的值，这是由于中心位置相对远离加热壁面，引起部分汽泡发生冷凝造成的。其次，开展了窄矩形通道的流动沸腾实验，在不同的热流密度、入口过冷度、质量流速和压力下，测量了加热和一定压力条件下的空泡份额、界面面积浓度、汽泡速度、汽泡弦长等关键参数。结果表明，某些工况下汽泡参数会同时出现中心峰和近壁峰的分布特点。一群汽泡空泡份额和界面面积浓度的分布对于总空泡份额和总界面面积浓度的分布的影响占据主导地位，而二群汽泡速度和汽泡弦长的分布对于总汽泡速度和总汽泡弦长的分布的影响占据主导地位。较高的热
流密度和较低的入口过冷度会增强中心峰和近壁峰，同时使得整个截面上的截面平均空泡份额和界面面积浓度增大。汽泡的聚合和破碎机制以及热效应机制是造
成这些分布特性的主要因素。最后，对窄矩形通道和棒束通道空泡份额分别采用直接积分平均和 Paranjape参数分布模型进行截面平均化，并与多种均相流模型、滑速比模型以及漂移流模型的计算结果进行对比。对于窄矩形通道的空泡份额，均相流模型、漂移流模型和部分滑速比模型的计算结果与实验数据符合较好，而对于棒束通道的空泡份额，只有 Fauske 模型的计算结果符合较好。在 Wallis 模型的基础上开发了新的滑速比模型，并与不同学者的实验数据进行了对比，平均误差为 20.5%。本文针对棒束通道和窄矩形通道内流动沸腾工况开展实验研究，基于电导探针技术实现了在较高压力和加热条件下关键汽泡参数的精确测量，揭示了通道内汽泡参数的径向分布特性，丰富了棒束通道和窄矩形通道的汽泡参数数据库，评估了不同模型对于空泡份额计算的准确性，为流动沸腾下棒束通道和窄矩形通道 的空泡份额计算提供理论指导。
