螺旋密封作为一种非接触式并且能达到“零泄漏”的新型密封型式，在航天航空和石油化工等领域的应用越来越广泛。现阶段单相螺旋密封理论及应用日益成熟，但是在多相流体研究方面的工作非常有限。本课题的目的就是通过研究螺旋密封在纸浆介质中的应用情况，探讨适合于纸浆介质的最佳螺旋参数。 为此，在综合国内外大量文献资料的基础上，从理论上探讨螺旋密封的工作原理、对螺旋参数进行优化以及针对螺旋密封在造纸企业纸浆输送设备轴封中的应用进行初步的实验研究。在实验前期，首先采用计算机编程对影响螺旋密封能力的参数进行了优化，再运用流体仿真软件FLUENT进行模拟仿真，主要目的是探索纸浆螺旋密封的压力分布情况，最后在螺旋密封装置上进行实验。 通过Matlab的优化设计得出的最佳螺旋参数为：K<,1>=0.5，c=0.2mm，K<,2>=3，α=20.4°，h=0.4mm，a=b=11mm。通过FLUENT仿真，结果表明螺旋密封应用于纸浆介质中是可行的。 实验表明，螺旋密封对纸浆的最大密封压力达到0.12MPa，在实验过程曾出现过0.3MPa的密封压力，但是重复性不好。影响螺旋密封效果的因素很多，其中纸浆性能及螺旋参数对螺旋密封的效果都有显著的影响。纸浆螺旋密封的关键是在螺旋槽中形成稳定的密封膜，当螺旋密封遭到破坏之后，密封压力急剧下降且不易再次形成稳定密封。不同浓度的纸浆对于螺旋参数的要求不一样，对于浓度较低的纸浆，其密封性能接近于单相流体。多头螺旋、采用15度左右螺旋角以及适中的槽深及槽宽更有利于密封；而对于浓度较高的纸浆，则需要采用有利于纸浆流动的较深较宽的螺旋槽以及较大的螺旋角。 螺旋密封的密封效果随纸浆浓度的增加有逐渐改善的趋势。实验证明浓度较低时密封效果较差，太低时纸浆的粘度相应的也较低，而螺旋密封是依靠密封液的粘度来实现的，因此低浓度的纸浆做为密封介质时能够产生的密封压力较低。 相对于填料密封来说，纸浆螺旋密封能量消耗更低。实验表明螺旋密封的能耗只有填料密封的三分之一左右。