如何提升高温复杂条件下动压型机械密封的性能和使用寿命是密封领域备受关注、研究的热点和难点,微间隙润滑膜汽化、固体颗粒进入是导致内部流动复杂化、性能不稳定甚至泵送槽堵塞丧失动压润滑的主要原因。本文依托国家自然科学基金项目（编号51976078）,以高温机械密封端面润滑膜为研究对象,建立高温密封微间隙汽液固三相流动计算模型,模拟研究不同工况参数、固体颗粒参数、端面微造型参数等情况下的微间隙汽液固流动特性、润滑膜汽化与固体颗粒分布的相互影响规律及其对密封性能的影响关系,主要研究内容与结论如下:（1）依据Eulerian多相流模型和蒸发冷凝模型,建立润滑膜汽液固三相计算模型,该模型综合考虑高温汽化和固体颗粒运动等因素,并对该计算模型进行对比验证。基于汽液固三相的膜温、膜压、汽化、固体颗粒分布等特性的模拟分析表明:润滑膜汽化和固体颗粒分布均主要位于槽堰区,汽相和固体颗粒相之间存在相互制约关系;膜温随转速升高而降低,随介质压力、介质温度升高而升高,固体颗粒对膜温的影响不明显;高介质温度导致的液相汽化和黏度下降会导致外槽根高压区不明显甚至消失。（2）研究了不同工况下润滑膜内汽化特性、固体颗粒特性以及密封性能的变化规律。研究表明:固体颗粒分布区域及体积分数随转速的增大而增大,随介质压力、介质温度的增大而减小;存在汽化抑制转速区且随介质温度的升高而向高转速方向移动,固体颗粒体积分数在汽化抑制转速区出现突增现象;介质温度高于423K后,在汽化抑制转速区润滑膜开启力和摩擦扭矩均出现快速增大,泄漏量则出现较大降幅。（3）研究了不同固体颗粒直径、颗粒浓度及膜厚对润滑膜汽化特性、固体颗粒分布特性及密封性能的变化规律。研究显示:固体颗粒分布区域随颗粒直径增大与膜厚增大而向内槽根收缩,随颗粒浓度增大而向外径侧扩展,固体颗粒体积分数随膜厚增大而减小,随颗粒浓度的增大呈线性增加;槽堰区汽化随固体颗粒直径增大和颗粒浓度增大而减弱,高汽化区随膜厚增大由外槽根向内槽根转移,膜厚越大汽化抑制转速越大;开启力随颗粒浓度的增大而增大、转速5000rpm及以上时随膜厚增大而减小摩擦扭矩随膜厚增大而减小;泄漏量随颗粒直径和颗粒浓度的增大而减小、随膜厚增大而增大。（4）研究了密封端面不同槽型参数对汽化特性、固体颗粒分布规律及密封性能的变化规律。结果显示:润滑膜固体颗粒体积分数随槽深的增大呈现增大-减小-再增大变化规律,随槽径比的增大而增大,且在槽宽比为0.5时出现最大值;平均汽相体积分数随槽深的增大而减小,随槽宽比的增大而先增大后减小,随螺旋角与槽径比的增大而增大;润滑膜开启力随槽深的增大而增大,随螺旋角的增大而减小,随槽宽比与槽径比的增大先增大后减小;摩擦扭矩随槽深的增大而增大,随槽宽比的增大而减小,随槽径比的增大先增大后减小;泄漏量随槽深和槽径比的增大而减小,随着螺旋角的增大而增大。综合分析可见,采用0.5以下的槽宽比,16°～20°的螺旋角,0.5左右的槽径比,可以获得更优的密封性能。