为了改善机械密封端面间润滑状况和提高密封性能,人们将表面造型技术应用于机械密封。端面微凹腔造型液体机械密封作为其中一种新型机械密封,它是依靠端面加工的微凹腔产生的流体动压效应实现密封端面的非接触运转。该密封可以有效地减小端面摩擦,降低端面温升,延长使用寿命,具有广阔的发展前景。　　 本文在密封性能试验研究的基础上,从流体力学和摩擦学的角度,应用ANSYSCFX软件,深入系统地研究了密封面工况参数和凹腔结构参数对端面微凹腔造型机械密封动压润滑性能的影响,从而为端面微凹腔造型机械密封的设计和使用提供理论依据。主要研究内容和结论如下:　　 1)通过对端面微凹腔机械密封进行性能试验,研究了转速和介质压力对密封性能的影响。结果表明,该密封的端面摩擦扭矩随转速、介质压力的增大而增大；与普通端面机械密封相比,该密封在减小摩擦方面具有明显的优势,适合在较高工况参数条件下运行。　　 2)基于流体润滑理论,建立了端面微凹腔造型机械密封的数值计算模型,应用ANSYS CFX软件对密封端面间内流场进行三维数值模拟,并将数值模拟结果与试验结果进行对比分析,结果表明两者变化规律基本相符,从而验证了所采用的数值模拟方法是可行的。　　 3)利用已验证的计算模型,研究了不同参数对密封端面压力分布和剪切应力分布的影响规律,同时以液膜承载力和端面摩擦扭矩为评价指标,分析了不同参数对密封润滑性能的影响。结果表明,合适的转速、介质粘度和密封间隙可以提高液膜承载力,减小端面摩擦；在本文的研究范围内,认为凹腔半径为50μm,凹腔深径比为0.05,凹腔分布密度为40％左右时,密封性能较好。