小型一体化压水堆具有安全性高、设计和制造模块化、换料周期长、适用范围广等诸多优点，在先进核能领域引起了广泛关注。直流式蒸汽发生器是小型一体化核反应堆的关键部件之一，其流动与换热性能对核反应堆的安全可靠性和经济性有重要影响。但因核反应堆结构的小型化发展需求，蒸汽发生器受空间尺寸的限制，换热性能不高，如何改善蒸汽发生器的换热性能，成为小型一体化压水堆发展的关键。
　　本文以小型一体化压水反应堆蒸汽发生器的换热管道为研究对象，基于IRIS小型堆蒸汽发生器设计参数和换热管结构参数，建立了曲线型换热管以及波纹型换热管的单管道模型，采用RPI沸腾模型对换热管内冷却剂的流动与换热情况进行了数值模拟研究，并结合强化传热理论与方法，分析了管道结构参数对换热管强化换热性能的影响规律。主要结论如下：
　　(1)曲线型管道流动与换热特性研究结果表明：流体在曲线管内形成了二次流动，促进了中心主流区域与近壁区域流体的混合，同时提高了流体的湍流强度，从而使曲线型管道的换热性能优于竖直管道。
　　(2)波纹型管道流动与换热特性研究结果表明：受管道结构影响，流体在波纹型管道内会发生节流与喷射效应，在波峰内会形成漩涡，破坏边界层的形成，在直管段或波谷处流道急剧收缩，增强了流体的湍流程度，达到强化换热的目的。
　　(3)螺旋管道强化换热的结构优化研究发现：螺距对螺旋管的流动与换热影响较小，而缠绕直径的改变能对沸腾换热系数以及出口质量含汽率产生较大程度的影响，尤其是在较高入口流速工况下，缠绕直径越大，换热效果越好。因此，相对于改变螺距，选择增加缠绕直径来强化换热效果更佳。
　　(4)波纹型管道强化换热的结构优化研究发现：具有较大波纹长度占比和较高峰高的波节管强化换热性能更好。通过改变波纹长度占比，可使波节管的换热效果强化达到光滑直管的1.20~1.40倍，改变峰高可达到1.05~1.37倍的强化效果；具有较小波纹间距和较高峰高的正弦型波纹管强化换热性能更好。通过改变波纹间距，可使正弦型波纹管的换热效果强化达到光滑直管的1.21~2.03倍，改变峰高可达到1.06~2.03倍的强化效果。