为了满足核电系统的高功率密度,小型化的发展要求,直流蒸汽发生器被广泛应用在中、小型核电系统。直流蒸汽发生器的二次侧经历复杂的汽液两相流动与换热过程,并且伴随着蒸干传热恶化。直流蒸汽发生器稳态和动态性能仿真对分析传热恶化现象具有重要意义。本文以B&W公司一款直流蒸汽发生器的为原型,运用分布参数法,考虑质量、动量和能量守恒,建立直流蒸汽发生器的一维均相流模型。利用MATLAB自主开发仿真程序,进行直流蒸汽发生器分区换热性能模拟仿真。针对稳态与动态流动与换热性能仿真,主要研究了流动时压降变化及一、二回路运行参数对直流蒸汽发生器蒸干传热特性的影响规律,仿真程序可以计算出不同传热分区起始位置及区间长度。稳态仿真结果:通过对比RELAP5和热工水力计算结果,最大相对误差为1.79%,误差相对较小,验证模型及仿真代码的可靠性;对比结果发现,随着负荷的降低,二次侧整体压降减小,100%负荷下降到30%负荷,压降由0.243MPa变化为0.014MPa;随着负荷降低,核态沸腾区域缩短,蒸干起始点向前移动,过热区域变长,蒸干起始点壁温飞升幅度不大。蒸干起始点壁温飞升幅度由19.8℃变化到20.5℃,起始点由6.07m移动到1.27m处。动态仿真结果:动态仿真结果与RELAP5计算结果进行对比,最大相对误差小于1%,误差相对较小。针对不同入口条件进行阶跃扰动分析,一次侧入口焓值对整个直流发生器影响最大。一次侧入口焓值仅降低4%,二次侧压降为0.179MPa,同比满负荷工况,压降增大0.034MPa。蒸干起始点壁温飞升幅度为18.8℃,同比满负荷工况,壁温飞升幅度下降4.0℃;一次侧入口焓值下降5%,直流蒸汽发生器出口流体达不到过热;二次侧入口焓值降低,对直流蒸汽发生器影响不是很大,但负荷降低30%时,会导致预热段消失,有可能造成水击现象,故应该尽量避免该情况发生。综上所述,本文通过对直流蒸汽发生器的稳、动态换热性能仿真,能快速方便地分析直流蒸汽发生器的工作特性,对直流蒸汽发生器的运行有一定参考帮助。