Calculadora de NPSH · NPSH disponível e cavitação

Calcule o NPSH disponível na entrada da bomba pela temperatura da água, pressão atmosférica (altitude), pressão do reservatório, nível e perda na sucção. Com o NPSHr do fabricante você vê a margem e o risco de cavitação.

NPSH e cavitação

Quando a pressão na entrada da bomba cai abaixo da pressão de vapor na temperatura da água, formam-se bolhas que colapsam, erodem o rotor e causam ruído, vibração e perda de altura. Isso é a cavitação.

O NPSH disponível (NPSHa) mostra quanto a pressão de entrada fica acima da pressão de vapor, em altura (m). É definido pela instalação: pressão sobre a água, nível, perda na sucção e temperatura. NPSHa = (Ps − Pv)/(ρ g) + zs − hfs.

O NPSH requerido (NPSHr) é o que a bomba precisa para operar sem uma queda de desempenho definida; o fabricante o obtém em ensaio. O NPSHa deve ficar bem acima do NPSHr.

Pressão de vapor e altura máxima teórica de sucção por temperatura

Pressão de vapor e massa específica do líquido saturado pela IAPWS-IF97. A última coluna é o limite teórico (Patm − Pv)/(ρ g) com reservatório aberto (101,325 kPa), perda na sucção zero e NPSHr zero; a altura real de sucção deve ficar abaixo desse valor menos a perda e o NPSHr.

Temperatura °CPressão de vapor kPaMassa específica kg/m³Altura de vapor mSucção máx. 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

Perto de 100 °C o limite chega a zero ou menos: não é possível aspirar e a água deve ficar acima da bomba (sucção afogada). Em altitude, a pressão atmosférica menor reduz o limite na mesma temperatura.

Perguntas frequentes

Qual a diferença entre NPSHa e NPSHr?

O NPSHa (disponível) é o que a instalação oferece na entrada da bomba, calculado pela pressão sobre a água, nível, perda na sucção e temperatura. O NPSHr (requerido) é o que a bomba exige; o fabricante o obtém em ensaio, mostra na curva e ele cresce com a vazão. O NPSHa deve superar o NPSHr em toda a faixa de operação.

Por que a bomba não consegue aspirar água quente?

Com a temperatura mais alta, a pressão de vapor cresce rápido e sua altura se aproxima da altura atmosférica. De um reservatório aberto, água a 20 °C pode ser aspirada em teoria cerca de 10 m, a 80 °C só cerca de 5,7 m e a 100 °C nada. Ainda se subtraem a perda na sucção e o NPSHr, por isso água quente costuma ter sucção afogada, com o nível acima da bomba.

Quanta margem de NPSH é necessária?

Só uma coisa é certa: margem 0 ou menor significa risco de cavitação. A margem necessária depende do tipo de bomba, da velocidade específica de sucção, da faixa de operação e do líquido, então não há um número único. Consulte os dados do fabricante e a orientação de razão de margem de NPSH da ANSI/HI 9.6.1. Os comuns 0,5 a 1 m ou mais são apenas regra prática.

Equações e fontes

Equações da calculadora e da tabela acima. Pressões em kPa são multiplicadas por 1000 para obter Pa.

ItemEquaçãoObservações · base
NPSH disponívelNPSHa = (Ps − Pv) / (ρ g) + zs − hfsPs pressão absoluta na superfície, Pv pressão de vapor, zs nível (+ afogada, − sucção), hfs perda na sucção
Pressão na superfíciePs = Patm + PgPatm pressão atmosférica, Pg pressão manométrica (0 se aberto, negativa com vácuo)
Altitude → pressãoPatm = 101,325 (1 − 2,25577 × 10⁻⁵ z)^5,2559z altitude em m, resultado em kPa. ASHRAE Fundamentals 2017, cap. 1, eq. 3 (igual ao motor de cálculo)
Pressão de vapor, massa específicaPv = psat(t), ρ = 1 / vf(t)IAPWS-IF97, região 4 (pressão de saturação) e região 1 (volume do líquido saturado). Igual à tabela de vapor
Margem e razãoΔNPSH = NPSHa − NPSHr, NPSHa / NPSHrMargem 0 ou menor indica risco de cavitação. Confirme a margem necessária com o fabricante e a ANSI/HI 9.6.1

Fontes

Última atualização em 2026-11-09.