变工况条件下汽液两相机械密封端面压力计算分析

摘要

基于变工况机械密封理论，机械密封在正常运行过程中，依据相变半径的差异，可分为三种工作状态：液相密封、汽相密封及汽液混相密封。本文通过数值模拟，绘制了机械密封在常规与变工况条件下的端面压力分布图，并深入探讨了外部压力对相变半径的影响。研究表明，沸腾区压力波动是导致密封端面在变工况下开启的关键因素，而相变半径变化引发的液膜闪蒸则是密封失效的主要原因。当密封腔压力骤降时，端面压力分布发生改变，相变半径随之变化，引发闪蒸现象，推动动环沿轴向位移。若腔压恢复后动环未能及时复位，则密封将无法闭合，导致失效。