混合与热分层现象经常出现在有内部热源的大空间内。对于核电厂,安全壳内空间较大,在出现破口事故后,例如LOCA或者MSLB等,有可能出现热分层现象。该现象对于安全壳的对外散热性质有着很重要的影响。对于AP1000反应堆而言,非能动安全壳冷却系统是向环境释放热量的重要途径,所以能够准确预测出大型分层空间内的温度、密度等分布,对反应堆最优化设计和事故分析非常重要。西屋公司针对AP600/1000安全壳内的热分层现象,通过保守假设,并结合国际上一些热工台架及自己建造的LST的试验数据用以说明可以忽略该现象的影响。但是过度的保守假设会影响经济性,并且开发更大功率的反应堆仍然避免不了热分层的问题。目前分析安全壳内温度场分布情况主要依靠一些计算软件,而这些软件大都存在计算精度差、计算时间长等多种问题,亟需改进。对软件计算的可靠性进行评价和拓展软件适用范围,以及开发出更精准的计算模型,就必须依赖试验数据作为一个强有力的技术参考。本文首先介绍了试验台架的设计方案和比例缩放分析结果。通过对其他试验台架的调研,确定了喷口高度、喷口直径、喷口位置、射流角度、射流温度、射流流量这六个影响因素作为重点研究对象,分别在安全壳外包裹保温层和空气自然对流冷却的条件下进行上述这六个因素的试验。另外本文还针对隔间对安全壳内分层现象的影响做了研究。本文根据相应的试验数据,对各个影响因素做了相应的分析,得到了一些定性结论,并且拟合了传热经验关系式,对以后计算软件的改进开发提供一些参考依据。