Qu'est-ce que le NPSH disponible ?
La hauteur de charge nette à l'aspiration disponible (NPSHd, ou NPSHa en anglais) correspond à l'énergie de pression absolue, exprimée en mètres de liquide, présente à l'orifice d'aspiration de la pompe au-dessus de la tension de vapeur du liquide. C'est une caractéristique du circuit d'aspiration, et non de la pompe elle-même. Pour éviter la cavitation, le NPSHd doit toujours rester supérieur au NPSH requis par la pompe (NPSHr) avec une marge de sécurité. Ce calculateur fonctionne en unités SI et s'applique à n'importe quel circuit de pompage de liquide.
Comment l'utiliser
Saisissez la pression absolue à la surface du liquide (Pa) : pour un réservoir ouvert au niveau de la mer, elle vaut environ 101325 Pa. Indiquez ensuite la tension de vapeur du liquide à la température de pompage (Pv), la masse volumique du liquide (rho), l'accélération de la pesanteur (g, soit 9,81 m/s² en général), la hauteur statique d'aspiration (hs, positive lorsque le niveau du liquide est au-dessus de l'axe de la pompe, négative en cas d'aspiration en hauteur), ainsi que l'ensemble des pertes de charge par frottement et singularités de la conduite d'aspiration (hf). Le calculateur affiche le NPSHd en mètres.
La formule expliquée
$$\text{NPSH}_a = \frac{\text{P}_a - \text{P}_v}{\rho \cdot g} + \text{h}_s - \text{h}_f$$ Le premier terme convertit en hauteur la pression nette disponible au-dessus de la tension de vapeur. L'ajout de la hauteur statique d'aspiration tient compte de la dénivellation, tandis que la soustraction des pertes de charge prend en compte l'énergie dissipée dans la tuyauterie d'aspiration. Le résultat représente la hauteur disponible qui s'oppose à la vaporisation à l'œillard de la roue.
Exemple chiffré
Pour de l'eau à 20 °C dans un réservoir ouvert : Pa = 101325 Pa, Pv = 2339 Pa, ρ = 998 kg/m³, g = 9,81 m/s², hs = 2 m, hf = 1,5 m. Hauteur de pression = \(\frac{101325 - 2339}{998 \times 9{,}81} = \frac{98986}{9790{,}38} \approx 10{,}110\) m. $$\text{NPSH}_d = 10{,}110 + 2 - 1{,}5 \approx 10{,}610 \text{ m}$$
FAQ
Quelles unités dois-je utiliser ? Les unités SI : les pressions en pascals, la masse volumique en kg/m³, la pesanteur en m/s² et les hauteurs en mètres. Le résultat est exprimé en mètres de liquide.
La hauteur statique est-elle négative en aspiration en hauteur ? Oui. Si la pompe se trouve au-dessus de la source de liquide, saisissez hs avec une valeur négative.
Comment éviter la cavitation ? Assurez-vous que le NPSHd reste supérieur au NPSHr de la pompe, généralement avec une marge de 0,5 à 1 m, voire davantage.
