超燃冲压发动机由于工作环境苛刻,其表面热负荷较高且分布不均匀,存在严重的热障现象。目前基于碳氢化合物为冷却工质的再生冷却主动热防护结构是解决该问题的有效方案之一且被广泛开展研究。由于在多通道的再生冷却结构中,流体自身的流量分配以及流动稳定性将直接影响到冷却工质在小通道内的换热过程和效率。而且水动力学多值特性是流体流动过程中发生静态不稳定性的必要条件,因此开展小通道内流体的水动力学特性研究对于再生冷却主动热防护结构设计具有重要意义。由于燃料在再生冷却结构中的流动状态处于超临界压力,而目前学者们对于超临界流体的水动力学多值特性的存在性仍存在很大分歧。本文以此为研究切入点,通过分析模型和实验研究两种方式,以环己烷为研究对象,对其在超临界条件下水平管内的水动力学特性展开研究。首先,建立了水平管内超临界流体的水动力学特性分析模型,证实了超临界流体水动力学多值特性的存在性及存在条件;然后,为了验证分析模型定性分析结果的正确性,开展了对跨临界压力环己烷水平管内的水动力学特性实验研究。实验研究表明:超临界流体存在水动力学多值特性是由于拟临界区密度的急剧变化造成的;增大系统压力和入口温度、减小热流密度可减弱水动力学多值特性;降低系统压力、增大入口温度和热流密度,会使得流动不稳定起始点OFI对应的质量流量向高质量流量方向移动;获得了水动力学特性曲线上负斜率起始点边界和终止点边界的无量纲公式。最后,实验探究了小通道管长、管径这些几何因素对于流体水动力学特性的影响。结果表明:减小管长和增大管径可减弱水动力学多值特性;增大管长和管径会使得出现OFI时对应的质量流量向高质量流量方向移动;最终基于获得的实验数据,通过量纲分析方法获得了可用于预测超临界流体OFI的无量纲公式。