陈汇龙 桂 铠 李新稳 韩 婷 谢晓凤 陆俊成

江苏大学能源与动力工程学院，江苏，212013

0 引言

通过密封端面微造型形成稳定的流体膜润滑是动压型机械密封具有更高性能的关键。然而，对于液体动压型机械密封而言，其应用的工况、条件多种多样甚至很复杂，比如在较高温度介质或低温液化气的密封中，极易出现润滑液膜汽化现象，这会破坏间隙液膜的完整性，严重时将导致液膜不稳定甚至密封失效损坏[1-2]。

目前，国内外不少专家学者已对液体机械密封的润滑膜相变问题开展了相关研究。LEBECK[3]构建了一种含有相变的流体静力学机械密封混合摩擦模型，研究了各种设计参数对两相密封运行的影响，结果表明，与全液相或全气相密封相比，在密封界面上的相变会导致流体膜压力所支撑的载荷比例增大；HUGHES等[4-8]对液体润滑机械密封液膜相变进行了研究，构建了间断沸腾模型、湍流绝热两相流模型、似等温低泄漏层流模型、可变温度连续沸腾模型等多种理论计算模型，并分析了机械密封两相运行的不稳定性和性能；ETSION等[9-11]研究发现相变对密封件的角刚度可能是不利的，而在适度的端面未对准情况下，沸腾界面仍是呈轴对称的；ROUILLON 等[12]对螺旋槽机械密封的性能进行了实验研究，并通过能量平衡分析确定了单相和两相流之间的转换，当密封件接近饱和温度且在高转速和低载荷下剪切力足够大时，流动变为两相流动；陈汇龙等[13-15]模拟了液体润滑螺旋槽机械密封间隙的空化现象，研究了空化效应的影响因素及其对密封性能的影响规律，并分析了空化效应和热效应引起的动压润滑失效机制；……