Cálculo NPSH: NPSH disponible y margen sobre el NPSH requerido
Esta herramienta hace el cálculo NPSH disponible con la fórmula del léxico de bombas de KSB; para el agua, la presión de vapor se obtiene de la temperatura con las ecuaciones IAPWS-IF97. Ejemplo: depósito abierto, nivel 3 m por debajo de la bomba, 20 °C y 0,5 m de pérdidas en la aspiración dan un NPSH disponible de 6,59 m.
Fuente: KSB Centrifugal Pump Lexicon, “NPSH”: NPSHA = (p_e + p_b − p_D)/(ρ·g) + v_e²/2g + z_e − z_s − H_v,e,s; NPSHA ≥ NPSHR, NPSHR commonly = NPSH3 (3 % head drop) (read 09.10.2026). Actualizado: .
Cómo se calcula
NPSHd = (p_e + p_b − p_D) ÷ (ρ · g) + z − H_v. Es la definición del NPSH disponible del léxico de KSB, escrita para un depósito: p_e es la presión manométrica sobre la superficie del líquido (0 si está abierto), p_b la presión atmosférica, p_D la presión de vapor del líquido, z la altura del nivel sobre el centro del rodete y H_v la pérdida de carga en la aspiración. KSB suma además la altura de velocidad v_e²/2g de la sección de entrada; en la superficie de un depósito es prácticamente cero.
Ejemplos (agua, ρ = 1000 kg/m³)
| Caso | Temperatura | Nivel z | H_v | NPSHd |
|---|---|---|---|---|
| depósito abierto, en aspiración | 20 °C | −3 m | 0,5 m | 6,59 m |
| depósito abierto, en carga | 20 °C | +2 m | 1,0 m | 11,09 m |
| depósito abierto, agua caliente | 80 °C | +3 m | 0,5 m | 8,00 m |
| depósito cerrado, 1 bar manométrico | 60 °C | −2 m | 0,8 m | 15,70 m |
Para comparar, la densidad se deja en 1000 kg/m³; con agua caliente introduzca la densidad real, menor. A 20 °C la presión atmosférica menos la presión de vapor equivale a 10,09 m de columna de agua. Si la presión atmosférica local es solo 0,90 bar en lugar de 1,01325 bar, por ejemplo en altura, el primer caso baja a 5,44 m.
Presión de vapor del agua (IAPWS-IF97)
La calculadora usa la ecuación (30) de la formulación industrial IAPWS 1997, que reproduce el valor oficial de control de 3,53658941 kPa a 300 K. Algunos valores: 0 °C 0,61 kPa, 10 °C 1,23 kPa, 20 °C 2,34 kPa, 40 °C 7,38 kPa, 60 °C 19,95 kPa, 80 °C 47,41 kPa, 100 °C 101,42 kPa. Cerca de la ebullición la presión de vapor se come casi toda la presión atmosférica: el agua caliente se bombea en carga.
NPSH disponible frente a NPSH requerido
Según KSB, la bomba funciona sin cavitación inadmisible si NPSHd ≥ NPSHr. El NPSHr suele ser el NPSH3, el valor con el que la altura ya ha caído un 3 %, por eso se añade un margen. Las pérdidas en la aspiración se calculan con la calculadora pérdida de carga y las lecturas del manómetro en psi con bar a psi.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula el NPSH disponible?
NPSHd = (p_e + p_b − p_D)/(ρ·g) + z − H_v. Depósito abierto, agua a 20 °C, nivel 3 m por debajo de la bomba, 0,5 m de pérdidas: 10,09 m − 3 m − 0,5 m = 6,59 m.
¿Qué diferencia hay entre NPSH disponible y requerido?
El disponible depende de la instalación (depósito, tubería, líquido), el requerido de la bomba y figura en la curva del fabricante. Hace falta NPSHd ≥ NPSHr, más un margen de seguridad.
¿Por qué el agua caliente cavita antes?
Su presión de vapor sube mucho: 2,34 kPa a 20 °C, pero 47,41 kPa a 80 °C. Con 3 m de carga el caso a 80 °C aún llega a 8,00 m; en aspiración casi no funcionaría.
¿z es positivo o negativo?
Positivo si el nivel está por encima del centro del rodete (en carga), negativo si está por debajo (en aspiración). En el primer ejemplo z = −3 m.
¿Hacen falta presiones absolutas?
Sí. El NPSH se calcula con presión absoluta: presión atmosférica más la manométrica del depósito. Un depósito cerrado a 1 bar manométrico y 60 °C da 15,70 m en el ejemplo.
¿Qué precisión tiene el resultado?
Es un valor calculado con sus datos. Las pérdidas y la densidad deben corresponder al punto de trabajo real; la altura de velocidad en la superficie del depósito se desprecia.
Fuentes y base legal
- KSB Centrifugal Pump Lexicon, “NPSH”: NPSHA = (p_e + p_b − p_D)/(ρ·g) + v_e²/2g + z_e − z_s − H_v,e,s; NPSHA ≥ NPSHR, NPSHR commonly = NPSH3 (3 % head drop) (read 09.10.2026)
- IAPWS R7-97(2012), Industrial Formulation 1997 for water and steam: saturation-pressure equation (29b)/(30), coefficients Table 34, check values Table 35 (300 K → 0.003 536 589 41 MPa) (read 09.10.2026)
- NIST SP 811, Appendix B.8 – standard atmosphere 101 325 Pa, standard acceleration of gravity 9.806 65 m/s², 1 bar = 10⁵ Pa (read 09.10.2026)
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