本发明公开了一种小型氟盐冷却高温堆燃料组件流动换热实验系统及方法，该实验系统采用导热油Dowtherm A作为高温氟盐FLiBe的模化工质，能够开展不同温度和流量条件下的流动传热特性实验，可以获得小型氟盐冷却高温堆螺旋十字型燃料组件在高普朗特数流体中的流动传热关系式；实验系统的实验段可被更换代替，既能对螺旋十字型单棒和棒束通道开展实验研究，也能为包括圆柱型、球型和板型等燃料组件形式的流动传热实验提供选择。本发明能为程序开发、堆芯设计和安全分析提供数据支撑，有利于小型氟盐冷却高温堆的未来发展，助力碳达峰和碳中和。