Calcul NPSH : NPSH disponible et marge sur le NPSH requis
Cet outil fait le calcul NPSH disponible avec la formule du lexique des pompes KSB ; pour l’eau, la pression de vapeur se déduit de la température par les équations IAPWS-IF97. Exemple : bâche ouverte, niveau 3 m sous la pompe, 20 °C et 0,5 m de pertes à l’aspiration donnent un NPSH disponible de 6,59 m.
Source : 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). Mise à jour : .
Comment le calcul est fait
NPSHd = (p_e + p_b − p_D) ÷ (ρ · g) + z − H_v. C’est la définition du NPSH disponible du lexique KSB, écrite pour un réservoir : p_e est la pression relative à la surface du liquide (0 si ouvert), p_b la pression atmosphérique, p_D la pression de vapeur du liquide, z la hauteur du niveau au-dessus du centre de la roue et H_v la perte de charge à l’aspiration. KSB ajoute aussi la hauteur dynamique v_e²/2g de la section d’entrée ; à la surface d’un réservoir elle est pratiquement nulle.
Exemples (eau, ρ = 1000 kg/m³)
| Cas | Température | Niveau z | H_v | NPSHd |
|---|---|---|---|---|
| bâche ouverte, en aspiration | 20 °C | −3 m | 0,5 m | 6,59 m |
| bâche ouverte, en charge | 20 °C | +2 m | 1,0 m | 11,09 m |
| bâche ouverte, eau chaude | 80 °C | +3 m | 0,5 m | 8,00 m |
| réservoir fermé, 1 bar relatif | 60 °C | −2 m | 0,8 m | 15,70 m |
La masse volumique reste à 1000 kg/m³ pour la comparaison ; pour de l’eau chaude, saisir la valeur réelle, plus faible. À 20 °C, la pression atmosphérique moins la pression de vapeur vaut 10,09 m de colonne d’eau. Si la pression atmosphérique locale n’est que de 0,90 bar au lieu de 1,01325 bar, par exemple en altitude, le premier cas tombe à 5,44 m.
Pression de vapeur de l’eau (IAPWS-IF97)
Le calculateur utilise l’équation (30) de la formulation industrielle IAPWS 1997, qui retrouve la valeur de contrôle officielle de 3,53658941 kPa à 300 K. Quelques valeurs : 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. Près de l’ébullition, la pression de vapeur absorbe presque toute la pression atmosphérique : l’eau chaude se pompe en charge.
NPSH disponible contre NPSH requis
Selon KSB, la pompe fonctionne sans cavitation inadmissible si NPSHd ≥ NPSHr. Le NPSHr est en général le NPSH3, valeur à laquelle la hauteur a déjà chuté de 3 % ; une marge est donc d’usage. Les pertes à l’aspiration se calculent avec le calcul perte de charge et la puissance absorbée avec le calcul puissance pompe.
Questions fréquentes
Comment calculer le NPSH disponible ?
NPSHd = (p_e + p_b − p_D)/(ρ·g) + z − H_v. Bâche ouverte, eau à 20 °C, niveau 3 m sous la pompe, 0,5 m de pertes : 10,09 m − 3 m − 0,5 m = 6,59 m.
Quelle différence entre NPSH disponible et NPSH requis ?
Le NPSH disponible dépend de l’installation (réservoir, tuyauterie, liquide), le NPSH requis de la pompe et figure sur la courbe du fabricant. Il faut NPSHd ≥ NPSHr, plus une marge de sécurité.
Pourquoi l’eau chaude cavite-t-elle plus vite ?
Sa pression de vapeur grimpe fortement : 2,34 kPa à 20 °C mais 47,41 kPa à 80 °C. Avec 3 m de charge, le cas à 80 °C atteint encore 8,00 m ; en aspiration, cela ne marcherait presque plus.
z est-il positif ou négatif ?
Positif si le niveau est au-dessus du centre de la roue (en charge), négatif s’il est en dessous (en aspiration). Dans le premier exemple, z = −3 m.
Faut-il des pressions absolues ?
Oui. Le NPSH se calcule en pression absolue : pression atmosphérique plus pression relative du réservoir. Un réservoir fermé à 1 bar relatif et 60 °C donne 15,70 m dans l’exemple.
Quelle est la précision du résultat ?
C’est une valeur calculée à partir de vos saisies. Pertes et masse volumique doivent correspondre au point de fonctionnement réel ; la hauteur dynamique à la surface du réservoir est négligée.
Sources et références juridiques
- 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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