中国科学院上海应用物理研究所设计建造了硝酸盐自然循环实验回路(Nitrate Natural Circulation Loop,NNCL),用于研究和解决非能动余排系统利用自然循环排出热量时可能遇到的问题,为熔盐堆的余热排出系统设计、运行和自动控制提供实验依据。NNCL通过熔盐自然循环和风冷通道内的空气自然对流将热量排至大气。研究熔盐—空气热交换器风冷通道内的流场特性,可以深入了解NNCL自然循环的建立过程及循环建立之后的内部流场温度场分布。本文采用CFD数值模拟方法对NNCL熔盐-空气热交换器的风冷通道内的空气和熔盐流动压降、速度场和温度场分布进行研究,分析不同时刻风冷通道及熔盐—空气热交换器内的流场特性。研究结果给出了风门不同开启程度条件下,风冷通道内空气和熔盐的温度和速度分布及变化规律。上述结果表明,NNCL的空气流道在风门开启后,可以很好的形成空气自然循环,并使换热器形成熔盐自然循环,带走热量。本研究同时对风冷通道进行了光纤测温实验,与数值模拟结果相互印证。设计了风冷通道入口的喷嘴结构。模拟结果表明新的结构能有效提高入口空气速度,产生空气自然循环,使换热功率提高28.2%。