（宿迁学院，江苏宿迁 223800）

0 引言

在国外大型航天器的水处理和热控系统的两相流回路中，齿轮泵驱动的应用比较普遍［1-2］，由于回路采用相变的潜热传热，所以齿轮泵只需提供较小的流量和较低的扬程，并以无级调速方式匹配回路的流量协同要求，结构上属于微型磁力齿轮泵范畴［3-4］。回路常用介质为具有相似物性的液氨、液态乙二醇、液态CO2等，其中，液氨颇具代表性，但其超低粘度和易汽化的介质物性，对齿轮泵的运行特性、设计加工精度和回路协同的使役特性，也提出了更高要求，尤其困油现象应尽量缓解，并由此展开了相关的研究［5-8］。困油是齿轮泵的一种结构性现象，最大困油压力越大，困油冲击越大，最小困油压力越小，汽化和气蚀现象越严重，困油性能越差［9-13］。如何充分缓解超低黏度和易汽化等物性介质下的困油现象，以满足航天用齿轮微泵（简称航天微泵）的高性能要求，鲜见相关文献的报道。鉴于此，旨在透过超低黏度和易汽化等物性介质下的困油压力研究，以期明晰航天微泵与常规油泵困油的不同特点，并就此提出最佳的卸荷措施。

1 齿轮微泵的困油过程

图 1（a）～（c）描述了由“n↔c↔n'”所围成困油腔从形成到结束的全过程。其中，o1，o2为主、从轮中心，n，n'为形成困油腔的双齿啮合位置，c为将o1，o2侧密闭腔连成整体困油腔的侧隙位置，N为理论啮合线端点，图1（a）（b）（c）分别表示n为o1齿顶点、c为节点、n'为o2齿顶点时的齿轮副传动位置。设Nn的长度为s，图 1（a）～（c）对应的s分别为s1～s3。则由渐开线齿轮副传动的几何关系［9-10］，可得到：