معطيات الحساب

نوع السائلالكثافة عند 35°C: 994 kg/m³

درجة حرارة الماء

°C

صيف الخليج: 35-45°C

الارتفاع عن سطح البحر

اختر مدينة من الأزرار أدناه

ارتفاع السحب (Hs)

موجب = المضخة أعلى من المصدر

خسائر أنبوب السحب (Hf)

خسائر الاحتكاك والموضعية لخط السحب

NPSHr (المطلوب للمضخة)

من كتالوج الشركة المصنعة

النتائج

NPSHa (المتاح)5.32 m

NPSHr (المطلوب)3.00 m

هامش الأمان2.32 m

الحالة✅ آمن — لا خطر تكهف

أقصى ارتفاع تركيب مسموح4.82 m

بيانات وسيطة

الضغط الجوي (Patm)101.33 kPa

ضغط البخار (Pv)5.610 kPa

كثافة السائل (ρ)994 kg/m³

اللزوجة (μ)0.000629 Pa·s

المعادلة المستخدمة

NPSHa = (Patm - Pv)/(ρg) - Hs - Hf

شرط الأمان: NPSHa ≥ NPSHr + 0.5m

المرجع: ISO 9906:2012 — GB/T 13006

ما هو NPSH وما أهميته؟

NPSH (Net Positive Suction Head) أو ارتفاع السحب الصافي الإيجابي هو مفهوم أساسي في هندسة المضخات. يُحدد ما إذا كانت المضخة ستعمل بشكل طبيعي أم ستعاني من التكهف (Cavitation) — وهو تشكل فقاعات بخارية داخل المضخة تسبب ضوضاء وتآكل وانخفاض في الأداء وقد تدمر المروحة.

NPSHa مقابل NPSHr

NPSHa (المتاح): يعتمد على تصميم النظام — الارتفاع، الضغط الجوي، درجة الحرارة، وخسائر أنبوب السحب. أنت تتحكم فيه.
NPSHr (المطلوب): يعتمد على تصميم المضخة نفسها — يُعطى من المصنّع في كتالوج المضخة. لا يمكنك تغييره.

القاعدة الذهبية: NPSHa ≥ NPSHr + 0.5 m (هامش أمان).

معادلة NPSHa

NPSHa = (P_atm - P_v) / (ρ × g) + H_s - H_f_suction

P_atm: الضغط الجوي (kPa) — يتناقص مع الارتفاع عن سطح البحر. عند سطح البحر = 101.325 kPa، عند 1000 م = ~89.9 kPa، عند 2000 م = ~79.5 kPa
P_v: ضغط بخار السائل عند درجة حرارة التشغيل. الماء عند 20°C → 2.34 kPa، عند 60°C → 19.9 kPa. اطلع على جدول خصائص السوائل
ρ: كثافة السائل (kg/m³)
H_s: ارتفاع سطح السائل فوق (+) أو تحت (-) مستوى المضخة
H_f_suction: خسائر الاحتكاك في أنبوب السحب

حساب أقصى ارتفاع تركيب

من إعادة ترتيب معادلة NPSHa:

H_s_max = (P_atm - P_v) / (ρg) - NPSHr - H_f_suction - 0.5

مثال: مضخة IS80-65-160 (NPSHr = 3.2 m) عند سطح البحر، 20°C:

H_s_max = (101.325 - 2.34) / (9.81) - 3.2 - 0.5 - 0.5 = 5.89 m

أي يمكن تركيب المضخة حتى ~5.9 م فوق سطح الماء. لحساب ارتفاع التركيب المناسب لمضخة محددة، استخدم حاسبة ارتفاع التركيب.

كيف تتجنب التكهف — 5 طرق عملية

خفض ارتفاع المضخة — كل متر أقل يزيد NPSHa بمتر واحد
تكبير أنبوب السحب — يقلل سرعة التدفق وبالتالي خسائر الاحتكاك H_f
تقصير أنبوب السحب — أقصر = خسائر أقل
تبريد السائل — كل 10°C انخفاض يقلل ضغط البخار بشكل كبير
اختيار مضخة بـ NPSHr أقل — مضخات سرعة منخفضة لها NPSHr أقل

الأسئلة الشائعة

ما هو هامش الأمان المناسب لـ NPSH؟

الحد الأدنى 0.5 م. للتطبيقات الحرجة (مضخات مياه الشرب أو المضخات التي تعمل 24/7) يُفضل هامش 1.0 م أو أكثر. معيار ANSI/HI 9.6.1 يوصي بـ NPSHa ≥ 1.3 × NPSHr.

كيف يؤثر الارتفاع عن سطح البحر على NPSH؟

كل 1000 م ارتفاع يقلل الضغط الجوي بحوالي 11.5 kPa، أي ينخفض NPSHa بحوالي 1.17 م. في المناطق الجبلية (مثل الطائف 1700 م أو صنعاء 2250 م) يجب حساب NPSH بعناية خاصة.

حساب NPSH