本文利用非均匀加热棒束的蒸汽发生器实验装置(M310压水堆核电站SG进行缩比后搭建),对蒸汽发生器二次侧热工水力特性进行了研究。目前,AP1000蒸汽发生器二次侧热段和冷段采用均匀给水方式的适宜性有待进一步分析。在此前提下,利用实验记录了在热段和冷段不同给水比例多种工况下20个点的温度分布情况。此外,为了弄清气泡的产生和流动现象,利用高速摄像机对6个不同的可视化点进行了拍摄。实验结果表明,由于非均匀加热的缘故导致二次侧空间上热侧和冷侧密度不均匀,工质之间产生了强烈的横向流动,这也解释了整个二次侧自然循环流动的原因。随着冷段流量的增加,温度也变得相对较为均匀。此外,利用ANSYS-CFX 16.2计算了一个相对简化的实验台架模型,得到了二次侧工质(包括水和蒸汽)相关性质的变化值。对于实验可视化的研究证实了CFD关于在传热管顶部弯管区有更高的传热效率的计算结果,这是因为工质流经弯管区时横向切割传热弯管,导致换热系数突然增大导致的。在U型弯管强湍流作用区,实验过程中所观察到的漩涡脱落现象和CFD数值计算结果中的涡流现象相吻合。