Kepala Hisap Positif Bersih (NPSH)
Kepala Hisap Positif Bersih (NPSH). Di sisi hisap pompa, tekanan rendah umumnya dijumpai, dengan kemungkinan terjadinya kavitasi di dalam pompa. Seperti yang dibahas di Bagian 1.8, kavitasi terjadi ketika tekanan cairan di suatu lokasi tertentu turun menjadi tekanan uap cairan tersebut. Ketika hal ini terjadi, gelembung uap terbentuk (cairan mulai "mendidih"); fenomena ini dapat menyebabkan penurunan efisiensi serta kerusakan struktural pada pompa. Untuk menggambarkan potensi terjadinya kavitasi, perbedaan antara total kepala di sisi hisap, dekat masukan impeller pompa, p−ρgh+ 2gV2 , dan kepala tekanan uap cairan, p−ρgh, digunakan. Referensi posisi untuk kepala elevasi hisap neto (NPSH) melewati pusat masukan impeller pompa. Perbedaan ini disebut sebagai kepala hisap positif bersih (NPSH) sehingga
Sebenarnya ada dua nilai NPSH yang menarik. Yang pertama adalah NPSH yang dibutuhkan, dilambangkan dengan NPSHR, yang harus dipertahankan atau melebihi agar kavitasi tidak terjadi. Karena tekanan lebih rendah dari tekanan di pipa hisap akan berkembang di mata impeller, biasanya perlu ditentukan secara eksperimental, untuk pompa tertentu, NPSHR yang dibutuhkan. Ini adalah kurva yang ditunjukkan dalam Fig. 12.12. Pompa diuji untuk menentukan nilai untuk NPSHR, seperti yang didefinisikan oleh Persamaan 12.24, dengan cara mendeteksi kavitasi secara langsung atau mengamati perubahan dalam kurva kepala-aliran. Nilai kedua untuk NPSH yang perlu diperhatikan adalah NPSH yang tersedia, disebut NPSHA, yang mewakili kepala yang sebenarnya terjadi untuk sistem aliran tertentu. Nilai ini dapat ditentukan secara eksperimental, atau dihitung jika parameter sistem diketahui. Sebagai contoh, sebuah sistem aliran tipikal ditunjukkan dalam
Fig. 12.13. Persamaan energi yang diterapkan antara permukaan cair bebas, di mana tekanannya adalah atmosfer, patm, dan titik di sisi hisap pompa dekat masukan impeler menghasilkan
di mana ∑ℎ𝑙 merupakan kerugian kepala antara permukaan bebas dan masukan impeller pompa. Dengan demikian, kepala yang tersedia di masukan impeler pompa adalah
Sehingga
Untuk perhitungan ini, tekanan absolut biasanya digunakan karena tekanan uap biasanya ditentukan sebagai tekanan absolut. Untuk operasi pompa yang tepat, diperlukan agar
Diperhatikan dari Persamaan 12.25 bahwa ketika tinggi impeller pompa di atas permukaan fluida, z1, ditingkatkan, NPSHA akan berkurang. Oleh karena itu, ada nilai kritis untuk z1 di atas mana pompa tidak dapat beroperasi tanpa kavitasi. Nilai spesifiknya bergantung pada kerugian kepala dan nilai tekanan uap. Selanjutnya diperhatikan bahwa jika tangki atau wadah pasokan berada di atas pompa, z1 akan menjadi negatif dalam Persamaan 12.25, dan NPSHA akan meningkat saat ketinggian ini ditingkatkan.
