Kalkulator NPSH · NPSH tersedia dan kavitasi
Hitung NPSH tersedia di inlet pompa dari suhu air, tekanan atmosfer (ketinggian), tekanan tangki isap, elevasi dan kehilangan isap. Isi NPSHr pabrikan untuk melihat margin dan risiko kavitasi.
NPSH dan kavitasi
Bila tekanan di inlet pompa turun di bawah tekanan uap pada suhu air, gelembung uap terbentuk lalu pecah, mengikis impeller dan menimbulkan bising, getaran, serta penurunan head. Itulah kavitasi.
NPSH tersedia (NPSHa) menyatakan seberapa jauh tekanan inlet di atas tekanan uap, dalam head (m). Nilainya ditentukan sistem: tekanan di permukaan air, elevasi, kehilangan isap, dan suhu. NPSHa = (Ps − Pv)/(ρ g) + zs − hfs.
NPSH yang dibutuhkan (NPSHr) adalah nilai yang diperlukan pompa agar bekerja tanpa penurunan kinerja tertentu; pabrikan menentukannya lewat uji. NPSHa harus cukup jauh di atas NPSHr.
Tekanan uap dan suction lift maksimum teoretis menurut suhu air
Tekanan uap dan densitas cairan jenuh dari IAPWS-IF97. Kolom terakhir adalah batas teoretis (Patm − Pv)/(ρ g) untuk tangki terbuka (101,325 kPa), kehilangan isap nol, dan NPSHr nol; suction lift nyata harus di bawah nilai ini dikurangi kehilangan isap dan NPSHr.
| Suhu °C | Tekanan uap kPa | Densitas kg/m³ | Head uap m | Isap maks. m |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 1,228 | 999,7 | 0,13 | 10,21 |
| 20 | 2,339 | 998,2 | 0,24 | 10,11 |
| 30 | 4,247 | 995,6 | 0,43 | 9,94 |
| 40 | 7,384 | 992,2 | 0,76 | 9,65 |
| 50 | 12,351 | 988,0 | 1,27 | 9,18 |
| 60 | 19,946 | 983,2 | 2,07 | 8,44 |
| 70 | 31,201 | 977,7 | 3,25 | 7,31 |
| 80 | 47,415 | 971,8 | 4,98 | 5,66 |
| 90 | 70,182 | 965,3 | 7,41 | 3,29 |
| 100 | 101,418 | 958,4 | 10,79 | −0,01 |
Mendekati 100 °C batasnya turun ke nol atau kurang: tidak bisa mengisap dan muka air harus di atas pompa (flooded). Di dataran tinggi, tekanan atmosfer yang lebih rendah memperkecil batas pada suhu yang sama.
Pertanyaan yang sering diajukan
Apa beda NPSHa dan NPSHr?
NPSHa (tersedia) adalah nilai yang diberikan sistem di inlet pompa, dihitung dari tekanan permukaan, elevasi, kehilangan isap, dan suhu air. NPSHr (dibutuhkan) adalah nilai yang diminta pompa; pabrikan menentukannya lewat uji, mencantumkannya di kurva, dan nilainya naik bersama debit. NPSHa harus lebih besar dari NPSHr di seluruh rentang operasi.
Mengapa pompa tidak bisa mengisap air panas?
Saat suhu naik, tekanan uap meningkat cepat dan head uap mendekati head atmosfer. Dari tangki terbuka, air 20 °C secara teori bisa diisap sekitar 10 m, air 80 °C hanya sekitar 5,7 m, dan air 100 °C tidak sama sekali. Angka ini masih dikurangi kehilangan isap dan NPSHr, sehingga air panas biasanya dirancang flooded, dengan muka air di atas pompa.
Berapa margin NPSH yang diperlukan?
Yang pasti hanya satu: margin 0 atau kurang berarti risiko kavitasi. Margin yang diperlukan bergantung pada jenis pompa, kecepatan spesifik isap, rentang operasi, dan cairan, jadi tidak ada satu angka. Periksa data pabrikan dan panduan rasio margin NPSH dalam ANSI/HI 9.6.1. Angka umum 0,5 sampai 1 m atau lebih hanyalah patokan praktis.
Rumus dan sumber
Persamaan kalkulator dan tabel di atas. Tekanan kPa dikali 1000 menjadi Pa.
| Item | Persamaan | Catatan · dasar |
|---|---|---|
| NPSH tersedia | NPSHa = (Ps − Pv) / (ρ g) + zs − hfs | Ps tekanan absolut di permukaan, Pv tekanan uap, zs elevasi (+ flooded, − lift), hfs kehilangan isap |
| Tekanan permukaan | Ps = Patm + Pg | Patm tekanan atmosfer, Pg tekanan gauge tangki (terbuka 0, vakum negatif) |
| Ketinggian → tekanan | Patm = 101,325 (1 − 2,25577 × 10⁻⁵ z)^5,2559 | z ketinggian m, hasil kPa. ASHRAE Fundamentals 2017, bab 1, pers. 3 (sama dengan mesin hitung) |
| Tekanan uap, densitas | Pv = psat(t), ρ = 1 / vf(t) | IAPWS-IF97 region 4 tekanan jenuh, region 1 volume spesifik cairan jenuh. Sama dengan tabel uap |
| Margin dan rasio | ΔNPSH = NPSHa − NPSHr, NPSHa / NPSHr | Margin 0 atau kurang berarti risiko kavitasi. Margin yang diperlukan dicek dengan pabrikan dan ANSI/HI 9.6.1 |
Sumber
- IAPWS R7-97(2012), Revised Release on the IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam (IAPWS-IF97): tekanan jenuh dan volume cairan jenuh
- ANSI/HI 9.6.1, Rotodynamic Pumps Guideline for NPSH Margin (cek nilainya di standar aslinya)
- ASHRAE Handbook Fundamentals 2017, bab 1 Psychrometrics, pers. 3 (ketinggian ke tekanan, mesin hitung)
Terakhir diperbarui 2026-11-09.