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针对自然循环条件下蒸汽发生器部分并联U型管出现的倒流现象，以增强自然循环能力和减少倒流为目的，提出非对称U型管改进方案。基于基本守恒方程，建立了非对称U型管流动传热计算模型和自然循环冷热源位差计算模型。在此基础上，以某型核动力装置U型管为原型，对改进前后U型管倒流临界流量与回路冷热源位差的变化进行了计算分析。计算结果表明：非对称U型管改进使倒流临界流量明显减小，回路冷热源位差明显提升。适当调整U型管上升段与下降段长度比可减少倒流发生，提高自然循环能力。