由于窄缝槽道内两相换热具有换热效率高的特性,被广泛用于航空航天领域制冷系统中。临界热流密度是两相沸腾换热中一个限制参数,而一些先进的飞行器经常在超重力环境下工作。因此,本文以蒸馏水为工质,采用单侧加热的窄缝槽道,对超重环境下不同加热方位时的流动沸腾临界热流密度特性进行研究。选取静止状态下试验段周向布置时的实验数据,考察不同加热方位临界热流密度特性和试验段流阻特性。将实验数据与已有的临界热流密度计算方法进行了对比。结果表明Sudo模型和Katto模型对本实验条件不适用;Ivey-Morris模型和Wojtan模型在加热面呈0°放置时与实验值符合情况良好,相对误差约在30%以内,其他加热方位时,计算值均大于实验值。在旋转平台上进行了侧载、逆载以及加热方位对流动沸腾临界热流密度特性影响的实验,获得了发生临界换热现象时的质量流速、试验段压降和壁温的变化趋势,考察了动载和加热方位对临界热流密度的影响规律,并对动载下两相流不稳定性进行了简析。实验表明:发生临界换热时,壁温迅速上升,有效加热热流开始减少;动载以及不同的加热方位对临界热流密度有明显影响;临界热流密度随通道高宽比的增大而增加;临界热流密度发生前后,蒸汽回流导致进口温度上升,增加了流动的不稳定性。利用侧向载荷下加热面呈0°、180°放置时实验数据,采用遗传算法对Qu-Mudawar模型进行修正,给出了一个新的预测关系式,实验值与关系式计算结果符合良好。