基于类沸腾传热理论，对水平管内超临界二氧化碳（S-CO_2）在全周与侧半周加热条件下进行数值模拟对比研究。获得了管内超临界流体相分布，发现管壁类气膜厚度是影响超临界流体传热性能的关键，其由蒸发动量力和惯性力竞争决定，可用无量纲超临界K数表征。类气膜局部增厚将导致传热恶化，壁面温度沿流动方向发生飞升，且在圆周方向上不均匀性加剧，传热恶化条件可用超临界沸腾数SBO精准预测。在压力p为8～20 Mpa、质量流速G为300～1 300 kg/(m~2·s)、热流密度q_w为42～500 kW/m~2工况下，与全周均匀加热相比，侧半周非均匀加热改变了管内传热特性：首先，蒸发动量力减弱导致类气膜厚度减小，传热强化；其次，顶、底母线超临界K数比值减小，类气膜厚度更均匀，正常传热向传热恶化转变的临界SBO值从6.179×10~(–4)提高至9.798×10~(–4)，最大顶、底传热温差从116.3 K降低到57.1 K。侧半周加热有效抑制了传热恶化及壁温不均匀性，有利于卧式S-CO_2换热装备的安全运行。