存在于反应堆堆芯内的棒束通道其中的冷却剂流动不仅有单相流动,也有两相流动。比如在沸水堆中、压水堆核电站半环运行工况下发生的余热排除系统丧失事故以及冷却剂丧失事故等。因此对棒束通道内两相流动的压降和流型,以及两者之间关系的研究仍是现阶段两相流研究的焦点之一。本文以空气和水为两相工质,在常温、常压下,对垂直7×7矩形截面棒束通道内单相及两相的流动特性进行了实验研究。单相流动实验,水的雷诺数范围是1008~40000;两相流动实验,气液两相折算速度的变化范围分别为0.04m/s~14m/s和0.238m/s~1.860m/s。单相流动实验时发现,单相水从层流流动向紊流流动转变的临界雷诺数Re在716左右,与普通圆管通道相比层流向紊流过渡的界线有所提前。从实验中得出棒束通道的几何结构对流体的流动有很大的影响,所以对单相流动的实验数据进行拟合,得到可以很好地反应本实验段特性的单相摩擦阻力经验公式。两相流动实验,实验中用高速摄像仪对流型进行记录,观察到了泡状流、泡状-搅混流、搅混流和搅混-环状流4种流型,发现搅混流是主要流型。根据两相流动实验数据,分析了部分参数对摩擦压降的影响;根据流型的不同,得出分相模型适合泡状流流型摩擦压降的求解;均相模型适合于搅混流流型摩擦压降的求解。对Hewitt流型图的界限进行修正。分析实验数据发现摩擦压降在泡状流和搅混流区域的变化是相反的。根据实验数据,参考前人的研究得到棒束通道中泡状流向搅混流转变的边界。