一回路的自然循环能力直接影响失流、失水等事故下反应堆的安全运行,从安全角度考虑,压水堆核电厂在对设备和系统设计时无一例外地都考虑了较强的自然循环能力,这与反应堆必须要有一定的自稳性和自调节功能一样重要,因此对于核电厂建立自然循环的研究是必要的。本文以国产百万千瓦级压水堆核电机组为原型,考虑蒸汽发生器U形管不同的布置形式,利用系统分析程序RELAP5对其建模,通过稳态分析证明了该模型具有合理性。针对压水堆机组失流事故,通过分析各特性参数的变化和DNBR值,证明了该机组对失流事故具备瞬态缓解能力。研究了不同的蒸汽发生器U形管布置形式以及不同布置高度情况下,失流事故后反应堆一回路的自然循环性能,获得了不同情况下的自然循环系统各特性参数的变化规律,可为压水堆机组的设备选型和设计提供技术支持。（1）对机组的建模首先依据设备参数划分节点图,进行分模块的稳态验证。对于不同结构的蒸汽发生器也进行了节点划分和稳态验证。然后将各模块连接起来进行全厂的稳态验证,并与设计值进行对比。研究表明,蒸汽发生器U形管的不同布置形式均能得到稳态验证,各特性参数满足稳态运行要求,但稳态时一回路冷却剂的流量根据不同的U形管布置方式而有不同。（2）对失流事故的引入考虑完全失流和部分失流两种情况,完全失流的堆芯和故障环路流量呈现相同的下降趋势,而部分失流情况下,堆芯和故障环路流量呈现相反的下降趋势。堆芯热流密度的下降速率比堆功率要缓慢得多,反应堆冷却剂温度、压力和稳压器水位变化的趋势类似,三种U形管布置情况的DNBR均高于安全限值。（3）在自然循环的长期过程中,三种U形管布置方式均能建立有效的自然循环,但正U式建立自然循环所需的时间最长。同等设计基准条件下卧U式对堆芯的冷却效果最好,自然循环流量最大。倒U式蒸汽发生器出现了一次侧出口压力大于进口压力的情况。（4）蒸汽发生器布置高度越高对堆芯的冷却效果越好,自然循环流量越大,并且冷却剂的相对流量损失越少。但是一回路的沿程阻力压降也成倍增加;蒸汽发生器一次侧进出口间的负向压差也增大;越先出现稳压器排空。不同的蒸汽发生器布置高度对蒸汽发生器的满溢时间不产生影响。