为了降低超临界压力甲烷管内对流换热的热阻，提高传热过程的稳定性，对竖直管内超临界甲烷的流动与传热过程进行了数值研究，讨论了热流密度、流动方向对流动换热特性的影响，研究了流场、温度场和湍动能变化对传热不稳定性的影响。结果表明，竖直管内超临界甲烷的传热存在不稳定传热现象，在高热流密度下，管内壁温度和平均温度具有不稳定性，在传热恶化区间震荡；在低热流密度下，局部对流传热系数具有不稳定性，在传热恶化区间震荡；在相同的热流密度下，向上流动时的传热不稳定性大于向下流动时的传热不稳定性，是由于向上流动的热影响大于向下流动的热影响，产生的类气膜是传热不稳定的主要因素。
