蒸汽发生器是压水堆核电站的重要设备,它既是一回路与二回路的热交换器,又是一回路放射性压力边界。蒸汽发生器作为反应堆正常运行工况下的一回路热阱,它的安全运行和高效传热对核电站的安全运行有关键作用。作为一回路放射性产物包容的压力边界,蒸汽发生器传热管的完整性是核电站辐射剂量控制的重要保障。因此,蒸汽发生器的可靠运行对核电厂的安全性和经济性有非常重要的意义。然而,根据压水堆核电站的运行经验及运行事故统计,蒸汽发生器传热管破裂事故是核电站运行期间发生概率相对较高的事故,非计划停堆事故中四分之一的事故原因是蒸汽发生器传热管破损。因此,蒸汽发生器是核电站关键设备中最易发生故障的设备之一。为了提高蒸汽发生器的可靠性,包括改进蒸汽发生器结构设计、提供更好地运行方案等,需要对蒸汽发生器运行工况下的内部流动和传热状况进行模拟和评估。由于体积巨大,内部结构复杂,很难用实验的方法模拟实际工况下的蒸汽发生器整体的流动传热状况；而且,蒸汽发生器内传热管数目众多,形成的细小狭长的通道构成了二次侧的复杂流动传热空间；二次侧的复杂多变的两相流动和沸腾换热对流体的流动和传热特性有着显著的影响。对于如此复杂的结构需要划分上亿网格对其进行整体计算,现如今的计算机水平还不能满足这样的计算要求。而采用多孔介质方法可以简化流体流动的空间结构,减少网格数量,从而为蒸汽发生器整体的热工水力特性研究提供了有效方法。本文利用多孔介质方法,将蒸汽发生器二次侧简化为多孔介质,传热管为多孔介质的骨架。利用孔隙率反映流体和固体的体积比与流通面积比,并利用分布式阻力等效传热管束对二次侧流体的流动阻力。二次侧流体采用两流体模型对一二次侧两相流流动及传热过程进行模拟,并使用辅助模型对两相流的流型、传热和压降等特征进行了描述。本文通过程序开发将上述数学物理模型编制为蒸汽发生器热工水力特性计算分析程序THAC-SG,分别验证了多孔系数计算子程序PMA、水和水蒸气的物性参数计算子程序PWS和数值求解子程序NCS的正确性。利用大亚湾蒸汽发生器的设计参数,计算了蒸汽发生器二次侧体积含汽率分布、含汽率的变化、一、二次侧热耦合温度分布、温度变化趋势、流场分布、压力场趋势及传热系数的变化等热工水力特性参数,并通过与设计参数的对比验证了程序计算的准确性。计算结果表明：本文提出的基于位置分布计算的孔隙率计算法和基于区域缩短法计算的面孔隙率计算方法可以有效地计算控制体的多孔系数。基于此方法编制的子程序PMA有非常好的计算精度和计算效率。程序THAC-SG的计算结果表明,两流体模型可以很好地描述蒸汽发生器二次侧的两相流流动和传热特性,并可分别描述汽相和液相的流动和传热行为,利于蒸汽发生器二次侧复杂多变的两相流热工水力特性的分析。