蒸汽发生器是核动力装置中的关键设备,它既是一回路设备、又是二回路设备,是一、二回路的枢纽。它将一回路冷却剂中的能量传递给二回路工质,使二回路工质由过冷水状态变成微过热的蒸汽,完成能量的传递。运行经验表明,蒸汽发生器是事故发生率相对较高的设备。研究蒸汽发生器的特性对于提高可靠性,减少事故的发生具有重要意义,而蒸汽发生器的数学模型是研究蒸汽发生器特性的基础。本论文针对套管式直流蒸汽发生器进行数学建模研究。通过分析套管式直流蒸汽发生器的结构和工作原理,进行合理的简化假设,根据流体服从的三大守恒定律,建立了可以描述套管式直流蒸汽发生器二回路工质特性的一维动态数学模型。沿工质流动方向划分均匀控制体,利用有限体积法对连续数学模型进行离散化处理,得到一维离散数学模型。用SIMPLE算法迭代求解离散数学模型,编制仿真计算程序,给出了入口流量和一次侧传热量阶跃扰动时的仿真计算结果。通过分析套管式直流蒸汽发生器在各种扰动下的动态特性,设计了PID控制器对套管式直流蒸汽发生器的出口压力进行控制。给出了一次侧传热量阶跃扰动时的控制仿真结果。