蒸汽发生器是核电站中重要的热交换设备。蒸汽发生器中的上千根传热管是较为薄弱的部分,传热管一旦发生破损可能引起含辐射流体泄露的安全事故,造成严重的环境破坏和经济损失。流致振动是引起传热管破损的主要原因之一,其振幅与二次侧横流能量成正比。而二次侧流体温度、空泡份额等热工水力特性与横流能量密切相关。因此,本文对蒸汽发生器二次侧在不同工况、支撑板型式、中央隔板高度下的横流能量等流动与传热特性进行数值模拟研究,揭示这些影响因素与传热管破损之间的规律,同时为优化蒸汽发生器热工水力设计提供一定的参考依据。根据秦山一期核电站蒸汽发生器的结构和运行参数,采用Gambit软件建立了包含整个管束区域、扩锥体、汽水分离器的二次侧几何模型。利用Fluent软件中的多孔介质模型模拟传热管、汽水分离器和支撑板阻力;一次侧向二次侧的传热以内热源的形式加载到模型中;采用Lee模型计算相变传质率,基于k-ε湍流模型,并结合两相漂移流模型对二次侧的流动、传热与传质特性进行数值模拟计算。研究了设计工况下,二次侧流体温度、空泡份额、速度、压力沿轴向高度的变化规律;同时分析了直管区和弯管区二次侧流体的横流速度和横流能量。揭示了非设计工况下,计算区域入口处不同温度和流速对二次侧空泡份额、横流速度、横流能量等流动换热特性的影响。分析了三种支撑板型式和不同中央隔板高度对二次侧横流速度和横流能量等流动与换热性能的影响。研究结果表明,在设计工况下,二次侧的冷侧和热侧温度、空泡份额、速度沿轴向高度的分布存在明显差异,对蒸汽发生器的稳定运行会产生一定影响;直管区2.3m高度和弯管区沿周向从热侧向冷侧80°以及100°附近的横流能量较大,传热管破损概率较大。提高入口温度,导致二次侧空泡份额、流速增大,直管区最大横流能量减小,弯管区最大横流能量增大。增大入口流速,引起二次侧温度、空泡份额减小,直管区最大横流能量增大,弯管区最大横流能量减小。不同支撑板型式对直管区横流能量影响较大,对弯管区横流能量影响较小。采用栅格型支撑板时,直管区横流能量最小。中央隔板越高,在汽水分离器入口,热侧流速和空泡份额越大,冷侧流速和空泡份额越小,直管区最大横流能量越小,弯管区最大横流能量越大。与无中央隔板相比,安装5.65m高度的中央隔板后,直管区最大横流能量降低了76%,弯管区最大横流能量提高了8.9%。