Какие существуют основные отличия между вариантами написания слов с дву- и двух-?

Однозначного правила, как выбрать между «дву-» и «двух-», нет. stihi.ru Определённую роль играют значение и удобство произношения. stihi.ru

Некоторые отличия:

• С «двух-» пишутся слова, которые обозначают меру счёта во времени или пространстве либо денежные и весовые единицы. vk.com stihi.ru Примеры: двухчасовой, двухнедельный, двухлитровый, двухдневный, двухметровый. vk.com
• С «дву-» употребляются сложные прилагательные, произношение которых с «двух-» вызывает фонетические сложности. vk.com Такое бывает, если вторая часть начинается с букв «Г», «К», «Х». www.bolshoyvopros.ru Пример: двуглавый — пишем «дву-», так как «двухглавый» было бы неудобно произносить. www.bolshoyvopros.ru
• Элемент «дву-» способен наделять определённым качеством сложное слово, которое можно заменить синонимом. vk.com Пример: двусмысленный — неясный; двуличный — неискренний. vk.com
• Есть слова, которые фиксируются лишь с «дву-»: двуглавый, двузубец, двучлен, двубортный, двуколка, двурогий, двукратный и т. д.. vk.com

При этом большое количество слов может употребляться в обоих вариантах: двухслойный и двуслойный; двухзначный и двузначный; двухсложный и двусложный. vk.com