针对烃泵双端面密封易损坏的特点，结合生产中的实际工况，对双端面密封中的主密封出现液膜润滑与干摩擦的这两种工作状态进行研究。本文利用ANSYS有限元分析软件建立密封环的热-结构耦合稳态模型，并对密封性能进行分析，对结构进行优化。在液膜润滑的热-结构耦合分析中，对热与结构进行直接耦合，分析碳化钨分别为动静环在工作中的接触情况，以及碳化钨和石墨为动静环的接触情况，通过数值模拟分析以后得出下面几个结果：动环和静环端面的位移；动环与静环接触以后，端面的变形情况；端面应力和接触压力在端面的分布以及其大小，研究各种参数对密封性能的影响。经过分析，得到以下几个结论：碳化钨与石墨配对的密封环端面最高温度高于碳化钨与碳化钨配对的密封环，碳化钨与石墨配对的密封环端面间有收敛的间隙，开口向外，端面内部接触，接触应力最大值在端面内径处，应力值随着半径的增大逐渐增大；碳化钨与碳化钨配对的密封环端面接触良好，但是在密封环内径处有应力集中现象。在干摩擦的热-结构耦合分析中，采用自润滑性比较好，摩擦系数较低的石墨来作为静环，并对碳化钨与石墨的密封环组合进行分析，同样得出上一段中的几个研究参数：端面位移，接触变形、端面应力和接触压力，并且分析某些参数改变以后，密封端面间间隙的大小，确定其作为干摩擦研究对象的可行性，为干摩擦密封的实验研究打好理论基础。在结构优化方面，从接触的均匀性与接触类型两个角度出发，对静环进行倒角，然后借助ANSYS软件对新模型进行数值模拟，得到的结果是：密封端面应力集中消除，端面接触均匀，最高温度也有一定的下降。在性能优化方面，借助实验平台对碳化钨与石墨的干摩擦密封进行分析，通过改变密封的结构参数与操作参数来观察密封的泄漏情况，结果表明：载荷系数对密封泄漏量有较大的影响。在转速与密封腔压力研究方面，转速越低，密封腔压力越大，泄漏量就越小，所以干摩擦密封以后要往高压低速的方向发展。