Calcul du NPSH disponible et de la cavitation

Calculez le NPSH disponible à l'entrée de la pompe à partir de la température de l'eau, de la pression atmosphérique (altitude), de la pression du réservoir, du niveau et de la perte d'aspiration. Avec le NPSHr du fabricant, vous voyez la marge et le risque de cavitation.

NPSH et cavitation

Quand la pression à l'entrée de la pompe descend sous la tension de vapeur à la température de l'eau, des bulles se forment puis implosent, érodent la roue et causent bruit, vibrations et perte de hauteur. C'est la cavitation.

Le NPSH disponible (NPSHa) indique de combien la pression d'entrée reste au-dessus de la tension de vapeur, en hauteur (m). Il dépend de l'installation : pression sur l'eau, niveau, perte d'aspiration et température. NPSHa = (Ps − Pv)/(ρ g) + zs − hfs.

Le NPSH requis (NPSHr) est ce dont la pompe a besoin pour tourner sans baisse de performance définie ; le fabricant le mesure par essai. Le NPSHa doit rester nettement supérieur au NPSHr.

Tension de vapeur et hauteur d'aspiration maximale théorique selon la température

Tension de vapeur et masse volumique du liquide saturé selon IAPWS-IF97. La dernière colonne est la limite théorique (Patm − Pv)/(ρ g) pour un réservoir ouvert (101,325 kPa), sans perte d'aspiration et avec un NPSHr nul ; la hauteur d'aspiration réelle doit rester sous cette valeur diminuée de la perte et du NPSHr.

Température °CTension de vapeur kPaMasse volumique kg/m³Hauteur de vapeur mAspiration max. m
101,228999,70,1310,21
202,339998,20,2410,11
304,247995,60,439,94
407,384992,20,769,65
5012,351988,01,279,18
6019,946983,22,078,44
7031,201977,73,257,31
8047,415971,84,985,66
9070,182965,37,413,29
100101,418958,410,79−0,01

Vers 100 °C la limite devient nulle ou négative : l'aspiration est impossible et l'eau doit être au-dessus de la pompe (en charge). En altitude, la pression atmosphérique plus faible réduit la limite à température égale.

Questions fréquentes

Quelle différence entre NPSHa et NPSHr ?

Le NPSHa (disponible) est ce que l'installation fournit à l'entrée de la pompe ; il se calcule avec la pression sur l'eau, le niveau, la perte d'aspiration et la température. Le NPSHr (requis) est ce que la pompe exige ; le fabricant le mesure, l'indique sur la courbe, et il augmente avec le débit. Le NPSHa doit dépasser le NPSHr sur toute la plage de fonctionnement.

Pourquoi une pompe ne peut-elle pas aspirer de l'eau chaude ?

Quand l'eau chauffe, sa tension de vapeur augmente vite et la hauteur correspondante se rapproche de la hauteur atmosphérique. Depuis un réservoir ouvert, l'eau à 20 °C peut en théorie être aspirée d'environ 10 m, à 80 °C d'environ 5,7 m seulement, à 100 °C plus du tout. Il faut encore retrancher la perte d'aspiration et le NPSHr ; l'eau chaude est donc en général alimentée en charge, niveau au-dessus de la pompe.

Quelle marge de NPSH faut-il prévoir ?

Une seule chose est sûre : une marge nulle ou négative signifie un risque de cavitation. La marge nécessaire dépend du type de pompe, de la vitesse spécifique d'aspiration, de la plage de fonctionnement et du liquide ; il n'y a donc pas de chiffre unique. Consultez les données du fabricant et les recommandations de rapport de marge NPSH d'ANSI/HI 9.6.1. Les 0,5 à 1 m ou plus courants ne sont qu'un ordre de grandeur.

Équations et sources

Équations du calculateur et du tableau ci-dessus. Les pressions en kPa sont multipliées par 1000 pour obtenir des Pa.

PosteÉquationRemarques · base
NPSH disponibleNPSHa = (Ps − Pv) / (ρ g) + zs − hfsPs pression absolue en surface, Pv tension de vapeur, zs niveau (+ en charge, − aspiration), hfs perte d'aspiration
Pression en surfacePs = Patm + PgPatm pression atmosphérique, Pg pression relative (0 si ouvert, négative en dépression)
Altitude → pressionPatm = 101,325 (1 − 2,25577 × 10⁻⁵ z)^5,2559z altitude en m, résultat en kPa. ASHRAE Fundamentals 2017, chap. 1, éq. 3 (comme le moteur de calcul)
Tension de vapeur, masse volumiquePv = psat(t), ρ = 1 / vf(t)IAPWS-IF97, région 4 (pression de saturation) et région 1 (volume du liquide saturé). Comme la table de vapeur
Marge et rapportΔNPSH = NPSHa − NPSHr, NPSHa / NPSHrUne marge nulle ou négative signifie un risque de cavitation. La marge nécessaire se vérifie avec le fabricant et ANSI/HI 9.6.1

Sources

Dernière mise à jour : 2026-11-09.