反应堆堆芯燃料包壳需具备良好的传热性能,才能够持续高效地导出堆芯热量,进而保证反应堆安全经济运行。目前,评估材料表面沸腾传热性能的最重要指标包括汽泡动力学参数、传热系数和临界热流密度。其中,汽泡动力学参数与沸腾传热关系密切,全面了解汽泡在加热表面的动力学过程,有助于揭示沸腾传热机制。Cr涂层锆合金包壳作为现阶段最具发展前景的耐事故燃料之一,研究者已对其高温抗氧化、耐腐蚀等性能进行了广泛研究与评估,但鲜有以Cr涂层锆合金包壳为研究对象开展其表面汽泡的动力学实验研究,因此,本文以Cr涂层锆合金包壳为研究对象,开展常压下Cr涂层锆合金包壳表面池式沸腾汽泡动力学实验研究,在不同热流密度条件下,采用高速摄像机拍摄Cr涂层锆合金包壳表面汽泡产生、生长及脱离的动力学过程,获取了相关的汽泡动力学参数,分析了Cr涂层表面热流密度及表面粗糙度对汽泡动力学参数的影响,结合实验数据及理论分析建立了相关的汽泡动力学参数理论分析模型。本文的主要工作包括:（1）基于池式沸腾实验装置,开展了常压下Cr涂层锆合金包壳表面汽泡动力学可视化实验研究,采用高速摄像机拍摄包壳表面汽泡产生、生长及脱离的动力学过程,获取包壳表面汽泡接触角、汽泡接触长度、汽泡生长半径、汽泡脱离直径及汽泡脱离频率等汽泡动力学参数,掌握了可视化的拍摄方法及汽泡脱离直径和汽泡接触角等相关动力学参数的测量方法。（2）通过实验研究分析了Cr涂层锆合金包壳表面粗糙度对其表面汽泡成核最小壁面过热度的影响以及Cr涂层表面粗糙度和热流密度变化对汽泡动力学参数的影响特性,结果表明,Cr涂层表面粗糙度增大,导致汽泡成核所需最小壁面过热度减小,汽泡更易产生且核化点增多;增大Cr涂层表面热流密度,促使其表面过热度增加,导致汽泡生长半径增加,汽泡脱离直径增大,汽泡脱离频率增加;在相同表面热流密度下,Cr涂层表面粗糙度增大,脱离点汽泡接触长度及前后接触角差值减小,进而促使汽泡脱离直径减小,汽泡脱离频率增加;在本研究工况参数下,Cr涂层锆合金包壳表面汽泡脱离直径范围为1.446mm～2.646mm,汽泡脱离频率范围为22.47Hz～45.45Hz。（3）结合实验结果及理论分析,拟合得到了Cr涂层锆合金包壳表面汽泡成核所需最小壁面过热度理论分析模型,实验值与模型预测值对比表明,预测正偏差在11%以内,负偏差在9%以内;结合实验结果拟合得到Cr涂层锆合金包壳表面汽泡生长模型,实验值与模型预测值对比表明,预测偏差在±25%以内;基于揭示汽泡脱离过程机理的力平衡法,建立了Cr涂层锆合金包壳表面汽泡脱离直径理论分析模型,实验值与模型预测值对比表明,预测正偏差在10%以内,负偏差在7%以内;结合脱离频率实验结果及理论分析,拟合得到了汽泡脱离频率模型,实验值与模型预测值的对比表明,汽泡脱离频率的预测正偏差在17%以内,负偏差在9%以内。（4）通过本文建立的Cr涂层锆合金包壳表面汽泡动力学参数模型与前人实验数据对比可知,对于大部分的实验数据,汽泡成核模型预测正偏差为15%,负偏差为40%;汽泡生长模型预测正偏差为30%,负偏差为40%;汽泡脱离直径模型及脱离频率模型预测正偏差为50%,负偏差为40%。相比本实验数据的预测偏差,模型对于前人实验数据的预测偏差较大,这可能是由于材料表面性质及结构特性与Cr涂层锆合金包壳表面不同所致。基于上述研究工作,本研究分析了表面粗糙度对Cr涂层锆合金包壳表面汽泡成核最小壁面过热度的影响,以及Cr涂层表面粗糙度和热流密度变化对汽泡动力学参数的影响特性,建立了汽泡成核、汽泡生长、汽泡脱离直径及汽泡脱离频率理论分析模型,从而为Cr涂层锆合金包壳表面传热性能的综合评价提供重要参考。