纵观国内外发展现状不难发现,针对以水、气体为介质的浮动环密封的研究已较为成熟和全面,但其应用基本局限在工业领域;少部分基于航天领域的研究也仅仅停留在单相稳态假设这一阶段。因此,在航天领域所必需的低温条件下,对以低温流体为介质的浮动环密封的两相流研究工作亟待开展。本文不仅丰富了航天低温浮动环密封的研究内容,扩大了研究范畴,也为低温浮动环密封的设计提供了参考依据。因此本课题具有很高的工程应用价值。本文以某液体火箭发动机涡轮泵内成熟应用的浮动环密封为研究对象,通过CFD软件ANSYS CFX实现了密封间隙内介质的两相流动,完成了基于动网格技术的瞬态计算,并探明了单相及两相流动条件下流场特性、密封特性和密封动特性的影响因素。对考虑进、出口过渡段的低温浮动环密封模型进行单相和两相条件下的稳态仿真,从典型流场、流场特性影响因素和密封特性影响因素三方面分析计算结果的特点及规律。流动特性研究表明:转子与密封偏心状态下,单相流时大间隙内的介质压力要低于小间隙,而两相流在密封出口附近呈现出相反规律;进口过渡段的存在使流体压力在密封进口位置发生骤降并紧接有一定程度的快速回升,且流动间隙越大,压降越大;进口压力的提高、转子转速的降低以及密封半径间隙（流动间隙）的增大都会加剧密封进口附近的压力损失,在降低密封出口附近空化程度的同时,提高大间隙密封进口附近的空化水平,甚至引发“贯穿空化”现象;进口温度对单相流场的影响极其微弱,而对于两相流,进口温度的提升会减弱密封进口的压力损失,同时提升密封出口附近的空化水平。密封特性研究表明:泄漏量和密封力均随进口压力升高、偏心率加大以及转速降低而增大,且两相流特性值均低于单相流对应值;两相流泄漏量和密封力均随进口温度的降低而增加,而单相流对应值受温度变化的影响不大;单相流偏位角受各个参数变化的影响均很小,密封力方向始终在最小间隙附近位置,具有很强的同心恢复能力,而两相流偏位角的波动性则相对较大,且随进口温度的升高而加剧;单相流进口损失系数随进口压力升高、偏心率减小以及转速升高而略有增加,而两相流进口损失系数对各个参数的变化更为敏感,规律性较弱。基于动网格技术,利用FFT手段获取了浮动环密封的三个动特性系数(直接刚度系数Kd、交叉刚度系数Kc、直接阻尼系数Cd以及稳定性判据（涡动比γ）,探讨了单相及两相流动条件下,过渡段、进口压力、转子转速、密封半径间隙及密封长度对浮动环密封动特性的影响。数值计算表明:一方面,考虑过渡段后,单相流的Kd和Kc数值增大,Cd减小,两相流的Kc数值和Cd均增大,但Kd变化微弱;提高入口压力后,单相流和两相流的三个动特性系数均有所增大;提高转速后,单相流和两相流的Kd和Cd均减小,单相流的Kc数值增大,而两相流的Kc变化微弱;增加密封间隙后,单相流的Kd和Cd均减小,Kc数值增大,两相流的Kc数值和Cd均减小,而Kd变化微弱;增加密封长度后,单相流和两相流的Kd均减小,Cd均增大,两相流的Kc数值有所增大,而单相流的Kc变化微弱。另一方面,从涡动比γ的角度综合来看,过渡段的存在不利于密封的稳定;提高进口压力、降低转子转速、减小密封间隙、增加密封长度均有助于增强单相流的密封稳定性,但却不利于两相流密封的稳定。