自然循环在反应堆安全方面有着十分广阔的应用前景,在其他工业方面也都有广泛的应用。研究不同冷却剂的自然循环流动及传热的差异性,对不同冷却剂的热工参数进行横向对比研究,可以为新型反应堆设计时冷却剂的选择提供参考,同时可以对缓解堆芯事故起指导作用,对提高反应堆安全性有重要意义。因此,对不同流体自然循环流动换热差异性的研究具有重要意义。运用ANSYS-CFX软件数值模拟、编制程序计算等方法,研究了加热功率、系统压力、入口温度等参数对水、铅铋、液态钠的自然循环流动换热影响。通过研究发现:(1)随着加热功率的升高,不同流体加热段出口温度、自然循环流速均有所提升;不同状态水和铅铋的换热系数升高,液态钠的换热系数降低。(2)随着压力的增加,超临界水的加热段出口温度和循环流量变化的幅度较大,亚临界水、铅铋和钠的出口温度和循环流量受系统压力的影响不大;不同状态水的换热系数随着压力变化先升高后减小,之后保持稳定,铅铋及液态钠的换热系数受压力的影响较小。(3)随着加热段入口温度的增加,除液态钠以外其他工质的加热段出口温度均有所增加;不同状态水的循环流量增大,铅铋流量先增大后减小,液态钠流量减小;所有工质的换热系数均随加热段入口温度升高而增大。通过进行相关实验,将实验结果、调研得到的实验数据与程序计算结果进行对比验证,发现计算结果符合良好。基于计算结果,利用灰色关联度方法分析了不同参数对不同流体流动换热影响程度的差异性,提出产生差异性的原因。结果表明对于不同流体,除加热功率对超临界水试验段出口温度的影响程度外,不同热工参数对不同流体出口温度的影响程度近似相等;系统压力对不同状态水的循环流量影响程度远远大于其他因素对不同流体流量的影响程度,与水相比液态金属几乎不受系统压力的影响;不同热工参数对不同状态水及铅铋换热系数的影响程度近似相等,但对液态钠换热系数的影响较小。这主要是由不同流体物性的差异导致的。在主要考虑流动换热特性的前提下,不同冷却剂介质中换热特性最好的是钠,其次是铅铋,再次是超临界水,最后是亚临界水。在相同的边界条件下,钠的换热系数较其他工质高,循环流量也在较高的范围内,且受到不同热工参数改变的影响较小。