本发明涉及一种核燃料包壳管在模拟LOCA工况下性能评价的实验装置，其包括通过密封件分隔形成的上部为真空腔和下部的淬火腔的型腔、加热装置、水蒸气循环装置、冷却装置、以及控制系统，所述控制系统包括用于控制抽真空泵抽真空的第一控制单元、用于控制进液单元注入冷却液的第二控制单元、以及分别用于检测并监控真空腔和淬火腔内压力变化的检控单元，其中当检控单元显示真空腔或淬火腔内压力下降时，核燃料包壳管损坏而失效。本发明的装置设计巧妙，合理，其能够很好地模拟LOCA工况下核燃料包壳管性能的评价，结构简单，操作方便，且成本低。