NPSH 计算器 · 有效汽蚀余量与汽蚀校核
由水温、大气压（海拔）、吸水箱压力、吸水液位和吸入损失求泵入口的有效汽蚀余量 NPSHa。输入厂家 NPSHr 可同时查看余量与汽蚀风险。
NPSH 与汽蚀
泵入口压力低于该水温的饱和蒸汽压时，水中会产生气泡并溃灭，侵蚀叶轮并引起噪声、振动和扬程下降，这就是汽蚀。
有效汽蚀余量 NPSHa 表示泵入口压力比蒸汽压高出多少，以水头（m）表示，由系统条件（液面压力、液位、吸入损失、水温）决定。NPSHa = (Ps − Pv)/(ρ g) + zs − hfs。
必需汽蚀余量 NPSHr 是泵在规定的性能下降以内运行所需的值，由厂家试验确定。NPSHa 必须足够大于 NPSHr 才能避免汽蚀。
各水温的饱和蒸汽压与理论最大吸上高度
饱和蒸汽压与饱和液密度按 IAPWS-IF97 计算。最后一列是敞口（101.325 kPa）、吸入损失 0、NPSHr 0 时的理论上限 (Patm − Pv)/(ρ g)；实际吸上高度必须低于此值减去吸入损失和 NPSHr。
| 水温 °C | 饱和蒸汽压 kPa | 密度 kg/m³ | 蒸汽压水头 m | 理论最大吸上 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 |
接近 100 °C 时理论上限降到 0 以下，无法吸上，液面必须高于泵（灌注）。高海拔地区大气压较低，同一水温下上限也会变小。
常见问题
NPSHa 和 NPSHr 有什么区别？
NPSHa（有效汽蚀余量）是系统在泵入口提供的值，由液面压力、液位、吸入损失和水温计算。NPSHr（必需汽蚀余量）是泵所要求的值，由厂家试验确定并标在性能曲线上，流量越大越高。整个运行范围内 NPSHa 都必须大于 NPSHr 才能避免汽蚀。
为什么热水吸不上来？
水温升高时饱和蒸汽压迅速增大，蒸汽压水头接近大气压水头。敞口水箱中 20 °C 的水理论上可吸上约 10 m，80 °C 时只有约 5.7 m，100 °C 时为 0。还要再扣除吸入损失和 NPSHr，因此热水通常设计为液面高于泵的灌注方式。
NPSH 余量要留多少？
可以确定的只有一点：余量小于或等于 0 就有汽蚀风险。所需余量取决于泵型、吸入比转速、运行范围和液体，没有统一的数字。请查阅厂家资料和 ANSI/HI 9.6.1 的 NPSH 余量比准则。实务中常用的 0.5～1 m 以上仅为参考经验值。
计算公式与出处
计算器与上表所用的公式。压力 kPa 乘以 1000 换成 Pa。
| 项目 | 公式 | 说明与依据 |
|---|---|---|
| 有效汽蚀余量 | NPSHa = (Ps − Pv) / (ρ g) + zs − hfs | Ps 液面绝对压力，Pv 饱和蒸汽压，zs 吸水液位（灌注 +，吸上 −），hfs 吸入损失 |
| 液面绝对压力 | Ps = Patm + Pg | Patm 大气压，Pg 水箱表压（敞口为 0，真空为负） |
| 海拔 → 大气压 | Patm = 101.325 (1 − 2.25577 × 10⁻⁵ z)^5.2559 | z 海拔 m，结果 kPa。ASHRAE Fundamentals 2017 第 1 章式 3（与计算引擎相同） |
| 蒸汽压与密度 | Pv = psat(t), ρ = 1 / vf(t) | IAPWS-IF97 区域 4 饱和压力，区域 1 饱和液比体积。与饱和蒸汽表工具相同 |
| 余量与比值 | ΔNPSH = NPSHa − NPSHr, NPSHa / NPSHr | 余量小于或等于 0 有汽蚀风险。所需余量按厂家和 ANSI/HI 9.6.1 确认 |
出处
- IAPWS R7-97(2012)《Revised Release on the IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam》（IAPWS-IF97）：饱和压力、饱和液比体积
- ANSI/HI 9.6.1《Rotodynamic Pumps Guideline for NPSH Margin》：NPSH 余量准则（数值请查原文）
- ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 第 1 章 Psychrometrics 式 3（海拔 → 大气压，计算引擎）
最后更新：2026-11-09。