随着航空探索、飞行战机等技术的不断发展,飞行器在加速过程中所受最大重力加速度增大,而且机载电子设备功率不断增长、产热逐渐加剧。因此,超重力环境下机载电子设备的散热问题愈加严重。以相变换热作为机载设备的散热方式可以提供更好的换热效果。在工质选取方面,选择低温流体液氢作为相变工质,其在高温冷却、航天飞行领域极具优势。故本文针对重力对液氢沸腾流动特性、换热特性的影响进行着重研究,分别对不同重力环境下的液氢的池沸腾以及管道流动沸腾进行模拟。主要开展了以下工作并分析得出结论。（1）相较于实验,模拟可以更加清晰地记录沸腾状态下气液分布以及换热效果,但是目前模拟方法所得结果存在一定误差。为解决此问题,本文通过对多相流以及沸腾模型进行选型,最终选择VOF模型结合Lee模型建立液氢沸腾数值模型;分析Lee沸腾模型中不同传质因子r对沸腾的影响,对其进行取值;将模拟结果与文献中池沸腾气泡生长直径以及热流密度、管道沸腾温度变化以及流型的实验结果进行对比。结果表明:模拟结果与实验结果基本一致,本文所选取的模型具有可靠性。（2）为更加深刻理解重力对液氢池沸腾的影响,对不同重力环境下液氢过冷池沸腾进行数值模拟。着重分析了不同重力环境下液氢池沸腾的气泡形态、流动特性、换热特性。结果表明:随重力增大,气泡更快地从加热壁面上的气膜中释放、生长周期变短、脱落直径变小、上浮速度增长更加剧烈、速度震荡更加明显;在恒壁温以及恒热流两种加热方式下,重力增加使换热效果均得到大幅增强。另外,对过冷水池沸腾进行数值模拟发现,在超重力下液氢作为工质相比于水换热效果更加稳定,易于控制。（3）为了解重力对液氢流动沸腾换热性能的影响,对不同重力方向、重力大小、出口干度工况下的液氢管道流动沸腾进行数值模拟,并对流动特性、换热特性进行分析。结果表明:当重力方向与流动方向垂直时,随着重力增大,气相逐渐在上壁面聚集,最终形成分层流,换热恶化区主要集中在上壁面,随着干度增加,换热系数降低,但重力变化对换热系数的影响逐渐变小;当重力方向与流动方向相同时,随着重力增大,管道中心充斥大量液相,管道壁面附着大量气相,管壁换热恶化,不同干度下,重力增加换热系数均大幅降低;当重力方向与流动方向相反时,随着重力增大,气相在管道中心呈气弹状,管道壁面液相增多,换热恶化区域减少,不同干度下,重力增加换热系数均大幅提高。