NPSH 汽蚀校核计算器
正常+最不利双工况判定、允许最大 NPSHr 规格反推、不达标反解整改建议：直接当选型与设计依据
适用场景
NPSH（Net Positive Suction Head，汽蚀余量）校核用于判断泵入口处的介质压力是否会低于该温度下的汽化压力而发生汽蚀。NPSHa 是装置侧提供给泵的有效汽蚀余量，由液面压力、安装高度、水温和吸入管路损失决定；NPSHr 是泵本身的水力特性，只能从泵样本性能曲线按设计流量点读取， 其测定与定义见 GB/T 13006（本计算器仅以标准号作索引，不复制条文数值）。NPSHa 不足时， 气泡在叶轮内高压区溃灭，带来噪声振动、叶轮点蚀和扬程流量骤降。
计算式 NPSHa = (p₀−pᵥ)/(ρg) ± Hg − hf,s（吸上取负、倒灌取正，g = 9.81 m/s²）。 内置 0~100 ℃ 清水饱和蒸汽压与密度速查（IAPWS 公开数据整十度点），油品、化工介质或中间温度可自定义填入； 安全判据 Δh ≥ 0.5 m 或余量比 ≥ 1.1 为工程惯例门槛、非标准强制值，可自行覆盖。 适用于水泵房吸上/倒灌选型、热水循环泵、冷凝泵、真空出料泵与高海拔工况的方案阶段校核。
会员计算按完整校核链出结果：正常+最不利双工况判定（最低水位附加下降 ΔHw 与滤网脏堵附加损失 Δhf 为设计输入， 按现场运行规程与滤网厂家终阻力取值）、允许最大 NPSHr 规格反推（NPSHa_worst − Δh_req，拿它直接查泵样本）、不达标反解整改建议——降安装高度、降管路损失、密闭加压、改倒灌、换泵五条路径逐条给出目标值与复算， 物理上不成立的明说此路不通。海拔按 ISA 公式自动带当地大气压。
正常+最不利双工况汽蚀校核：NPSHa 完整代入、允许最大 NPSHr 规格反推、不达标反解五条整改路径（带复算），直接当选型依据。
安装方式与液面条件
介质参数
管路损失与泵参数
最不利工况
新泵达标不等于运行后达标——最低水位与滤网脏堵必然遇到，必须单独校核
NPSHa 和 NPSHr 有什么区别？为什么要算汽蚀余量？
NPSHa（装置汽蚀余量/有效汽蚀余量）是「装置给泵入口提供的」超过汽化压力的富余能量，由液面压力、安装高度、水温、吸入管路损失决定；NPSHr（必需汽蚀余量）是「泵本身要求的」，是泵的水力特性，只能从泵样本性能曲线上按设计流量点读取，其测定与定义见 GB/T 13006。泵运行时必须 NPSHa > NPSHr 并留安全量（工程惯例绝对余量不小于 0.5 m，或余量比 1.1~1.3 倍）。一旦 NPSHa 不足，介质在叶轮入口低压区汽化，气泡在高压区溃灭，造成噪声振动、叶轮点蚀、扬程流量骤降，这就是汽蚀。本计算器只算 NPSHa 并与你填入的 NPSHr 比较，不内置任何泵的 NPSHr 数据。
汽蚀和「油里含气」（气穴）是一回事吗？
不是，但经常同时发生、工程上统称空化。气穴（gaseous cavitation）是溶解在液体里的空气因压力降低析出形成的气泡——压力回升时气泡重新溶解，过程相对温和，主要危害是让流体有效体积模量塌陷、系统变软响应变差；汽蚀（vaporous cavitation）是液体本身汽化形成的蒸汽空泡——空泡在高压区溃灭产生局部射流与冲击，造成叶轮与元件表面点蚀，是真损伤。压力从高往低降时先析出空气（气穴）、继续降才开始汽化（汽蚀）。Amesim《HYD Advanced Fluid Properties》（TB117）第 3 章把两个过程分开建模（空气析出分数 θ 与液体汽化分数 φ），本站的 NPSH 校核管的是水系统「会不会汽蚀」；液压系统的含气/气穴定量见「液压油物性计算」（专业版）。
吸上和倒灌两种安装方式，公式里高度的符号为什么不同？
吸上安装（泵中心线高于液面，多数水泵房）时，介质先要被「提」到泵入口，几何高度消耗汽蚀余量，NPSHa = (p₀−pᵥ)/(ρg) − Hg − hf；倒灌安装（泵低于液面，如给水泵、冷凝水泵）时液柱本身提供正压头，NPSHa = (p₀−pᵥ)/(ρg) + Hg − hf。这里的 p₀、pᵥ 都必须用绝对压力。两种工况下吸入管路损失 hf 永远是减项，所以吸入侧管路要短、直、粗，尽量少装弯头阀门，吸入管径通常比排出管径大一级。
为什么高温水、高海拔和密闭真空容器特别容易汽蚀？
因为 NPSHa 的第一项压力余量是 (p₀−pᵥ)/(ρg)：水温升高，饱和蒸汽压 pᵥ 快速上升——20℃ 水只有 2.34 kPa，90℃ 已达 70.1 kPa，敞口容器里 100℃ 水的 pᵥ 就等于大气压，压力余量归零；高海拔地区当地大气压 p₀ 低于 101.3 kPa（计算时不要直接用默认值）；密闭容器气相压力低（真空工况）同样压缩余量。冷凝泵、热水循环泵、真空出料泵因此几乎都必须采用倒灌安装。计算时还要按最不利组合复核：最低液位、最高水温、滤网堵塞（hf 增大）和最大流量（NPSHr 上升）同时出现。
算出汽蚀余量不足，可以采取哪些措施？
按有效性大致是：①把吸上改为倒灌、降低泵安装高度（最直接）；②减少吸入侧损失——放大吸入管径、缩短管路、减少弯头和阀门、及时清理滤网；③提高吸入液面压力（密闭容器充压）或降低介质温度；④换 NPSHr 更小的泵（低转速泵、双吸泵、带诱导轮的泵）；⑤降低运行流量，避开大流量区。注意 NPSHr 随流量上升，用关小排出阀节流调节流量会改变工作点但不能解决吸入侧问题，节流阀绝不能装在吸入管上。
为什么正常工况校核过了，还要单独算一次最不利工况？
因为正常工况达标只说明「新泵、正常水位、干净滤网」时没事——而吸水池最低水位和滤网脏堵是运行中必然遇到的状态：水位每降 1 m，吸上安装的 NPSHa 就少 1 m（倒灌安装同理，倒灌高度等效减小）；滤网从洁净到厂家终阻力，附加损失常见 0.5~1.5 m。行业里大量「刚投产没事、运行一段时间后开始汽蚀」的案例，根因就是只校了正常工况。本计算器把最不利口径做成两个设计输入（最低水位附加下降 ΔHw、滤网脏堵附加损失 Δhf，按现场运行规程与滤网厂家终阻力取值），直接给出 NPSHa_worst 与双工况判定；规格反推的允许最大 NPSHr 也按最不利口径出，拿它查泵样本才是能落地的选型依据。
安全余量为什么取 0.5 m 和余量比 1.1？必须同时满足吗？
Δh = NPSHa − NPSHr 一般不小于 0.5 m、或 NPSHa/NPSHr 不小于 1.1~1.3，是工程上长期通行的最低余量量级，不是 GB/T 13006 或任何标准的强制条款，本计算器默认要求 Δh ≥ 0.5 m 且余量比 ≥ 1.1，两项都满足才判「余量满足」，任一项不满足判「余量不足」。取这个双判据是因为小泵的 NPSHr 本身很小，单看余量比会被放大（NPSHr=0.5 m 时余量比 1.1 只多了 0.05 m），单看绝对值又照顾不到大泵。输送易汽化介质、重要装置或频繁变工况时应取更大余量，具体以泵厂要求与工程规定为准，本计算器允许你覆盖默认的 0.5 m。
泵汽蚀与流体输送相关工程知识
装置汽蚀余量、安装高度与吸入管路
- 流体与热
对数平均温差手算：同一台换热器，逆流为什么比顺流多传 19% 热量
以热流体 90→60℃、冷流体 20→45℃ 为例手算 LMTD：逆流 42.63℃、顺流 35.70℃，同样 U·A 下传热量 204.6 vs 171.4 kW，逆流高出 19%。讲清两端温差的取法与 LMTD 法适用前提。附自绘温度分布曲线。
20 - 流体机械
2m² 水箱从 1.2m 泄到 0.1m 要多久：40mm 孔口初流量 3.78L/s，按总量除以初流量算得 9.7 分钟，实际变水头积分要 15 分钟
冷却水池（等效截面积 A箱=2m²）底部有一个 d=40mm 的检修泄放孔（锐缘薄壁孔，流量系数 Cd=0.62），需要把液位从 h1=1.2m 泄到 h2=0.1m，估算泄空时间以安排检修窗口。孔口面积 A孔=πd²/4=1257mm²=0.001257m²。托里拆利公式 Q=Cd·A·√(2gh)：初始流量 Q初=0.62×0.001257×√(2×9.81×1.2)=3.78L/s（13.6m³/h），末液位 Q末=1.09L/s（3.9m³/h），流量相差 3.5 倍，所以不能拿总量除以恒定流量：泄出水量 V=A箱(h1−h2)=2.2m³，用初流量除得 9.7 分钟（严重低估），用末流量除得 34 分钟（高估）。正确做法是把连续性方程 A箱·dh/dt=−Cd·A孔√(2gh) 对液位积分，t=2·A箱(√h1−√h2)/(Cd·A孔·√2g)=903s≈15.0 分钟，实测平均流量 8.8m³/h。三个现场坑：液位必须从孔口中心起算而不是罐底；Cd=0.6~0.62 只适用于锐缘自由出流孔，圆角进口约 0.9、接管或带阀门时要按管路阻力曲线另算；临近泄空时孔口露出液面会卷气，公式在 h 接近 0 时失效。
10 - 流体与热
15kW 热负荷要多少冷却水：从供回水温差反推流量、管径和泵头（含水冷风冷对比）
一套 15kW 散热需求的水冷板换选型：夏季供水 28℃、允许回水 35℃（ΔT=7℃，低于 45℃ 防结垢线）。按显热平衡 m=P/(c·ΔT)=15000/(4178×7)=0.513kg/s，体积流量 1.86m³/h（30.9L/min）。按经济流速 1.2m/s 反算理论内径 23.4mm，选 DN25（内径 27mm）实际流速 0.90m/s；若图小用 DN20 则流速 1.45m/s 压损显著增大。DN25 管路 Re≈3.0×10⁴ 湍流，取结垢粗糙度 ε=0.2mm 得 λ≈0.036，40m 沿程压降 21.5kPa（约 2.2m 水柱），加局部阻力和板换后按泵头 25~30m、流量按 20kW 余量选 3m³/h 水泵。同样 15kW 若用风冷按 ΔT=10℃ 需 4477m³/h 风量，这就是水冷紧凑性的量化差距。
10 - 流体与热
调节阀 Cv 值计算与选型：20m³/h 水压差 2bar 算出 Kv14，为什么要放大到 Cv25
工艺水管路调节阀：Q=20m³/h、阀压差 2bar，流通能力 Kv=Q/√ΔP=14.1（Cv≈16.3）。卡着 16 选阀，最大流量时阀门全开、调节余量为零——口径按「计算 Cv 占额定 Cv 的 50~80%」放大到 Cv25，正常工作开度约 70%。再算系统压降比 S=0.29<0.3，负荷波动下选等百分比特性补偿；S≥0.3 才考虑线性。附阀门口径比管径小一档的校核逻辑，逐数可复算。
10 - 流体与热
水泵扬程计算：30m 几何高差选 38m 泵，沿程局部损失 2.6m 漏算水打不满
地下水池（-3m）向屋面水箱（+27m）供水，Q=15m³/h、DN65 管 85m：流速 1.15m/s、雷诺数 7.8 万，沿程损失 1.85m、局部损失 0.78m，需求扬程 32.6m 加 10% 裕量选 38m 档——按几何高差 30m 选 32m 的泵，2.6m 管路损失吃光裕量后水打不满。附汽蚀校核：NPSHa=6.6m 远大于泵 NPSHr 2.5m，吸程 3m 安全。逐数可复算。
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