通过模拟变工况，对变工况条件下机械密封端面运动稳定性进行了实验研究。 首先，根据变工况密封理路分析了机械密封在工况变化瞬时密封端面膜压方程，对密封端面间液膜发生闪蒸时开启力与位移的关系进行了研究。通过分析影响汽液两相机械密封稳定性的各种因素，得出汽液两相机械密封在变工况发生时的端面失效形式判据。 其次，利用自行研制与开发的模拟变工况机械密封实验装置，首次通过实验做出了端面闪蒸，并测出了闪蒸压力，对机械密封在变工况条件下端面膜压分布以及动环位移进行了实验研究，验证了变工况时汽液两相机械密封端面因为闪蒸而失效。在实验中，首次应用可视化手段观察并记录了闪蒸过程。 最后得出：工况变化瞬时，液膜压力的失稳导致汽化半径瞬时增大，端面发生闪蒸，闪蒸压力超过液膜压力5～10倍；由于端面剧烈闪蒸，导致端面瞬间开启，最大开启量为正常工况膜厚的80倍左右；工况变化后，流体膜出现动压力；密封流温度、pv越高，闪蒸越剧烈端面开启量越大。