自然循环系统具有结构简单、固有安全性较好、噪声水平较低等优点而受到广泛关注。同时，反应性反馈会对功率产生影响，并导致热工水力参数的改变。因此，针对自然循环条件下核热耦合的研究会对未来反应堆的设计、安全运行等诸多方面有重要意义。　　本论文对稳态和瞬态自然循环系统进行了计算及理论分析。将加热段分为单相加热段，欠热沸腾段，饱和沸腾段，并以分相流为数学模型。利用典型的点堆中子动力学模型来计算功率，通过分析评价不同参数如燃料、冷却剂温度及空泡份额的变化对反应性造成的影响来建立热工参数与堆芯反应性之间的耦合关系。编程选用MATLAB软件，自主编制开发稳态自然循环程序，不考虑核热耦合瞬态程序及考虑核热耦合瞬态程序，对所得结果进行分析，并用RELAP5/MOD3.4进行验证。　　结果表明，在其他参数不变的情况下，稳态自然循环回路流量随着加热功率或系统压力的增加而先增加，达到某个最大值后开始减小。冷却剂入口过冷度增加或加热段管径减小会使自然循环稳态流量减小。减小加热功率，增大系统压力，增加加热段管径对流量漂移有抑制作用。　　不考虑核热耦合的自然循环系统，在功率突然提高的情况下，增大系统压力，选用更大直径的回路管，更长的上升段，都可以系统不易发生流动不稳定。过冷度与不稳定性的相互关系呈非线性，入口过冷度只有在某一范围时才会出现流动不稳定。功率或流量增大，流量脉动的频率也会升高。　　考虑核热耦合的瞬态自然循环，在功率扰动的情况下，只考虑燃料反馈和只考虑冷却剂反馈，系统重新达到稳定所需的时间更短，波动的幅度也较不考虑耦合时小，只考虑空泡反馈会使系统稍微不稳定，综合而言，考虑核热耦合会增强系统稳定性。增大燃料反馈系数、冷却剂反馈系数和空泡反馈系数的绝对值会使反应性、功率变化的幅度增大。功率扰动、负荷改变、误引入较小反应性时，核反馈可以使自然循环系统在可接受的波动范围内稳定运行，反应堆的运行具有一定程度的负荷跟随和自稳性能。用RELAP5软件所得结果与MATLAB编程结果进行比较，表明编程结果具有一定的准确性与合理性，并得到了系统稳定边界。