Kalkulator NPSH · NPSH tersedia dan kavitasi

Kira NPSH tersedia di salur masuk pam daripada suhu air, tekanan atmosfera (ketinggian), tekanan tangki sedutan, aras dan kehilangan sedutan. Masukkan NPSHr pengilang untuk melihat margin dan risiko kavitasi.

NPSH dan kavitasi

Apabila tekanan di salur masuk pam jatuh di bawah tekanan wap pada suhu air, gelembung wap terbentuk lalu pecah, menghakis pendesak dan menyebabkan bunyi, getaran serta kehilangan turus. Inilah kavitasi.

NPSH tersedia (NPSHa) menunjukkan berapa banyak tekanan salur masuk melebihi tekanan wap, dalam turus (m). Ia ditentukan oleh sistem: tekanan di permukaan air, aras, kehilangan sedutan dan suhu. NPSHa = (P_s − P_v)/(ρ g) + z_s − h_fs.

NPSH diperlukan (NPSHr) ialah nilai yang pam perlukan untuk beroperasi tanpa penurunan prestasi tertentu; pengilang menentukannya melalui ujian. NPSHa mesti cukup tinggi melebihi NPSHr.

Tekanan wap dan angkat sedutan maksimum teori mengikut suhu air

Tekanan wap dan ketumpatan cecair tepu daripada IAPWS-IF97. Lajur terakhir ialah had teori (P_atm − P_v)/(ρ g) bagi tangki terbuka (101.325 kPa), kehilangan sedutan sifar dan NPSHr sifar; angkat sedutan sebenar mesti di bawah nilai ini tolak kehilangan sedutan dan NPSHr.

Suhu °C	Tekanan wap kPa	Ketumpatan kg/m³	Turus wap m	Sedutan 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

Menghampiri 100 °C had menjadi sifar atau kurang: sedutan mustahil dan aras air mesti di atas pam (sedutan banjir). Di kawasan tinggi, tekanan atmosfera yang lebih rendah mengurangkan had pada suhu yang sama.

Soalan lazim

Apakah beza NPSHa dan NPSHr?

NPSHa (tersedia) ialah nilai yang diberi sistem di salur masuk pam, dikira daripada tekanan permukaan, aras, kehilangan sedutan dan suhu air. NPSHr (diperlukan) ialah nilai yang pam minta; pengilang menentukannya melalui ujian, menunjukkannya pada lengkung, dan ia meningkat dengan kadar alir. NPSHa mesti melebihi NPSHr pada seluruh julat operasi.

Mengapa pam tidak dapat menyedut air panas?

Apabila suhu naik, tekanan wap meningkat dengan cepat dan turus wap menghampiri turus atmosfera. Dari tangki terbuka, air 20 °C secara teori boleh disedut kira-kira 10 m, air 80 °C hanya kira-kira 5.7 m, dan air 100 °C langsung tidak. Angka ini masih ditolak kehilangan sedutan dan NPSHr, jadi air panas biasanya direka dengan sedutan banjir, aras di atas pam.

Berapa margin NPSH yang diperlukan?

Hanya satu yang pasti: margin 0 atau kurang bermakna risiko kavitasi. Margin yang diperlukan bergantung pada jenis pam, laju tentu sedutan, julat operasi dan cecair, jadi tiada satu angka. Semak data pengilang dan panduan nisbah margin NPSH dalam ANSI/HI 9.6.1. Angka biasa 0.5 hingga 1 m atau lebih hanyalah petua amalan.

Persamaan dan sumber

Persamaan kalkulator dan jadual di atas. Tekanan kPa didarab 1000 untuk mendapat Pa.

Item	Persamaan	Nota · asas
NPSH tersedia	NPSHa = (P_s − P_v) / (ρ g) + z_s − h_fs	P_s tekanan mutlak di permukaan, P_v tekanan wap, z_s aras (+ banjir, − angkat), h_fs kehilangan sedutan
Tekanan permukaan	P_s = P_atm + P_g	P_atm tekanan atmosfera, P_g tekanan tolok tangki (terbuka 0, vakum negatif)
Ketinggian → tekanan	P_atm = 101.325 (1 − 2.25577 × 10⁻⁵ z)^5.2559	z ketinggian m, hasil kPa. ASHRAE Fundamentals 2017, bab 1, pers. 3 (sama seperti enjin pengiraan)
Tekanan wap, ketumpatan	P_v = p_sat(t), ρ = 1 / v_f(t)	IAPWS-IF97 rantau 4 tekanan tepu, rantau 1 isi padu tentu cecair tepu. Sama seperti jadual stim
Margin dan nisbah	ΔNPSH = NPSHa − NPSHr, NPSHa / NPSHr	Margin 0 atau kurang bermakna risiko kavitasi. Semak margin yang diperlukan dengan pengilang 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 tepu dan isi padu cecair tepu
ANSI/HI 9.6.1, Rotodynamic Pumps Guideline for NPSH Margin (semak nilai dalam piawai asal)
ASHRAE Handbook Fundamentals 2017, bab 1 Psychrometrics, pers. 3 (ketinggian ke tekanan, enjin pengiraan)

Pengiraan seterusnya

Turutan lazim dalam reka bentuk HVAC: tetapkan keadaan udara pada carta, semak pemeluwapan, dapatkan aliran udara bekalan daripada beban, tentukan saiz ducting dan paip, kemudian kira turus pam. Semasa pentauliahan, semak kapasiti gegelung daripada dua titik terukur di salur masuk dan keluar.

1Kalkulator carta psikrometrikTitik keadaan udara, percampuran, kW beban gegelung
2Kalkulator titik embunPemeluwapan pada tingkap, dinding, paip; ketebalan penebat
3Kalkulator VPDKelembapan rumah hijau sebagai VPD (kPa) dan HD (g/m³)
4Kalkulator beban penyejukanHaba deria, haba pendam, SHF, udara bekalan
5Kalkulator pengudaraanACH, m³/h, ASHRAE 62.1
6Kalkulator saiz ductingAliran udara kepada ducting bulat dan segi empat tepat
7Kalkulator tekanan kipasKehilangan → tekanan dan kuasa
8Kalkulator saiz paipAliran air kepada saiz paip nominal
9Kalkulator turus pamKehilangan bahagian kepada jumlah turus dan kuasa aci
10Kalkulator NPSHSemakan kavitasi sedutanHalaman ini
11Saiz paip stimMengesyorkan saiz paip stim mengikut halaju atau kehilangan tekananSeterusnya
12Saiz talian balik kondensatSaiz paip selepas perangkap berdasarkan halaju stim kilat
13Jadual stim tepuSuhu tepu, haba pendam dan entalpi mengikut tekanan atau suhu
14Kalkulator kapasiti gegelungDua titik terukur kepada kapasiti gegelung kW
15Kalkulator economizerMasukkan udara luar atau tidak, jimat kW
16RT ke kW · penukar unitRT, kW, kcal/h, BTU/h, CFM, m³/h, Pa, inH₂O

Lihat juga

Cara membaca carta psikrometrik Enam keluarga garis, proses, SHF, langkah melukis
Latihan carta psikrometrik 15 soalan peperiksaan, semakan dan langkah plot
Contoh penyelesaian Situasi reka bentuk sebenar langkah demi langkah (bahasa Inggeris)
Kalkulator entalpi dan nisbah kelembapan Mentol kering + kelembapan kepada h, W, titik embun
Kalkulator mentol basah dan RH Mentol kering + satu nilai kelembapan kepada RH, mentol basah, embun, g/m³
Kalkulator udara campuran Aliran OA + RA kepada bebola kering, RH, entalpi campuran
Tukar RT ke kW Jadual USRT, JRT, kcal/h, BTU/h
Penukar CFM ke m³/h m³/h, m³/min, CFM, L/s, m³/s
Penukar mmH₂O ke Pa Tekanan statik dalam mmH₂O, inH₂O, kPa, psi
Penukar unit tekanan kgf/cm², bar, psi, MPa, mH₂O

Dikemas kini kali terakhir 2026-11-09.