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正味有効吸込ヘッド(NPSH)

1930
1930年の産業現場で、正味吸込揚程について遠心ポンプを評価する機械技師。.

(画像はイメージです)

正味有効吸込ヘッド(NPSH)は、 ポンプ 流体を測定する工学 プレッシャー ポンプの吸込口における、 蒸気圧キャビテーション(蒸気泡の発生と崩壊による損傷)を防ぐためには、システムの利用可能なNPSH(NPSHa)は、ポンプメーカーが指定する必要なNPSH(NPSHr)よりも常に大きくなければなりません。

キャビテーションとは、液体の静圧が蒸気圧を下回ったときに発生する現象で、液体が沸騰して小さな蒸気で満たされた空洞、すなわち「気泡」が形成されます。ポンプでは、この圧力低下は流体速度が最も高いインペラの中心部で最も顕著になります。これらの気泡はインペラの羽根に沿って移動するにつれて高圧領域に押し流され、そこで激しく崩壊または内破します。この崩壊によって強烈な衝撃波とマイクロジェットが発生し、インペラの材質を侵食したり、穴を開けたりする可能性があり、深刻な損傷、効率の低下、そして最終的にはポンプの故障につながります。

これを防ぐために、エンジニアはNPSHパラメータを使用してポンプシステムを解析します。NPSH有効値(NPSHa)はシステムの特性であり、ポンプ吸込ノズルでの全ヘッドから液体の蒸気圧ヘッドを差し引いた値として計算されます。式は[latex]NPSHa = H_{a} + H_{z} – H_{f} – H_{vp}[/latex]で、ここで[latex]H_{a}[/latex]は液面上の絶対圧力、[latex]H_{z}[/latex]は静水頭、[latex]H_{f}[/latex]は吸込配管の摩擦損失、[latex]H_{vp}[/latex]は液体の蒸気圧です。NPSH必要値(NPSHr)はポンプ固有の特性であり、設計によって決定され、メーカーによって提供されます。これは、液体がキャビテーションを起こさないようにするために吸込口で必要な最小圧力を表します。ポンプシステムの設計における基本原則は、あらゆる運転条件下でNPSHh > NPSHrとなる十分な余裕を確保することです。

UNESCO Nomenclature: 3308
流体力学

タイプ

抽象システム

混乱

実質的な

使用法

広く普及している

前駆物質

  • understanding of fluid vapor pressure and boiling points (Clausius-Clapeyron relation)
  • 流体エネルギー解析のためのベルヌーイの式
  • パイプ内の摩擦損失を計算するためのダルシー・ワイスバッハ方程式
  • 高速遠心ポンプの開発により、キャビテーションが一般的な問題となった。

アプリケーション

  • ポンプの適切な動作を確保するための工業用配管システムの設計
  • 高地または高温用途向けポンプの選定
  • ポンプの性能に関する問題(騒音、振動、損傷など)のトラブルシューティング
  • 重要設備におけるポンプの予防保全スケジュール
  • chemical process engineering where liquids are pumped near their boiling point

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

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Related to: NPSH, cavitation, pump suction, fluid mechanics, hydraulics, vapor pressure, pump performance, engineering design, suction head, pump failure.

歴史的背景

正味有効吸込ヘッド(NPSH)

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(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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