NPSH / 净正吸入压头 / Net Positive Suction Head
Definition
水泵入口处液体压头高于汽化压头的余量,用于防止汽蚀。
公式
NPSHa = (p_atm - p_v) / ρg + h_s - h_f
- NPSHa:可用 NPSH(Available)
- NPSHr:必需 NPSH(Required),由水泵特性决定
- p_atm:大气压
- p_v:当前温度下液体的饱和蒸气压
- h_s:吸入高度(液面到泵入口的几何高差,正为吸上)
- h_f:吸入管路阻力损失
汽蚀条件
NPSHa > NPSHr + 0.5 m 安全余量,否则发生汽蚀 Cavitation:
- 液体在泵入口局部汽化
- 形成气泡 → 进入叶轮高压区破裂 → 冲击叶轮表面
- 后果:振动、噪声、效率下降、叶轮点蚀损坏
Application
研发选型时:
- 计算 NPSHa(基于系统:水温、海拔、吸入高度、管路损失)
- 查 NPSHr(水泵样本曲线)
- 满足 NPSHa > NPSHr + 0.5 m
- 高温水系统(p_v 大)、高海拔(p_atm 小)需特别注意
Referenced In
Notes
NPSH 是水泵应用中最常被忽略的设计要点。高温冷冻水(5-12℃)虽 p_v 较小,但冷却塔水(30℃+)、地源水(15℃+)、工艺用水(更高)都需详细核算。