高温油泵因输送高温、高压、易燃易爆等高危工艺介质,采用双端面机械密封,但使用过程中经常出现封油泄漏,寿命不达标等问题,且运行维护费用较高。针对双端面机械密封存在的问题,结合工艺介质性质,本文以新型双端面机械密封（主密封为上游泵送螺旋槽液膜密封,副密封为接触式机械密封）为研究对象,研究流体非牛顿特性、粘温关系、操作参数及结构参数对密封流场、温度场和密封环热力变形的影响规律。建立了动环-液膜-静环三维模型,结合非牛顿流体幂律模型和Vogel粘温模型,研究了操作参数（转速、缓冲液压力、冲洗液体流量及温度）和结构参数（槽深、槽数、槽角）对密封性能及端面摩擦热的影响规律;建立了新型双端面机械密封全尺寸三维模型,考虑密封端面摩擦热、搅拌热和传导热,研究了操作参数和结构参数对螺旋槽液膜密封温度场及动、静环热力变形的影响规律;并试验研究了转速和缓冲液压力对密封性能及冲洗液温升的影响。研究表明:密封端面内外径压力升高,对螺旋槽内空化现象起到抑制作用;幂律指数变大,有利于螺旋槽上游泵送功能实现,上游泵送量随幂律指数的变大而增多;粘性热功率随幂律指数的变大而变大;考虑粘温关系后,压力分布与幂律指数为0.94时相似,泄漏量和粘性热功率均减小;泵体及轴的传导热大部分被冲洗液带走,端面摩擦热为密封环的主要热源。幂律指数变大,密封环端面的温度升高,考虑粘温关系时,密封端面温度介于幂律指数为0.94和0.96之间;冲洗液体流量变大,密封环最高温度降低,流体温升减小,存在冲洗流量有效最大值;密封环的锥度变形远大于波度变形,且波度变形很小;密封环热力变形导致收敛间隙,幂律指数越大,密封环变形量越大。选择合适的辅助系统,降低冲洗液体温度,有利于减小密封环变形;在本文条件下,选择PLAN32和PLAN55系统,冲洗液压力为1.1MPa,缓冲液压力为0.8MPa,冲洗液温度为40℃,冲洗液流量为12L·min-1。