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NPSH計算

Q: 管摩擦や必要 NPSH は含まれますか？

いいえ。 五つの SI 入力だけから利用可能 NPSH を評価します。摩擦損失、静的高さ z、メーカーの NPSHr との比較は、ポンプ系統の完全計算側です。

絶対圧200000 Paで吸い込む水は、蒸気圧2000 Pa、速度ヘッド0.5 mのとき、二十メートル余りのNPSHがあります。5つの値を入れて、ポンプの必要NPSHと比べられます。ブラウザで無料で使えます。

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計算例

入力した場合

吸込圧力: 200,000
蒸気圧: 2,000
密度: 1,000
重力: 9.81
速度水頭: 0.5

結果

圧力水頭: 20.1834862385 m
NPSH (有効吸込水頭): 20.6834862385

有効吸込ヘッド（NPSH）は、液体の蒸気圧を上回ってポンプ吸込側に残る圧力ヘッドの余裕であり、流体が蒸気へフラッシュしないようにします。この NPSH 計算機は、絶対吸込圧力、液体の蒸気圧、流体密度、重力加速度、速度ヘッドを SI の恒等式 NPSH ＝（P_s マイナス P_v）÷（ρ × g）＋速度ヘッドでメートルの NPSH に変換します。密度と重力は厳密に正でなければなりません。

有効吸込ヘッドの意味と SI 恒等式

有効吸込ヘッドは、ポンプ入口における圧力ヘッドが、送液する液体の蒸気圧をどれだけ上回っているかの余裕です。その余裕が潰れると、羽根車入口の局所圧力が P_v まで落ち、蒸気空洞ができ、機械はキャビテーションします。騒音、振動、羽根の浸食、揚程の急落です。

水理学の教科書は、利用可能な NPSH をメートルで、絶対吸込圧力と蒸気圧の差に相当する圧力ヘッドに、すでに速度ヘッドとして表した運動寄与を足したものと書きます。検索意図は NPSH 計算、有効吸込ヘッド、NPSHa、ポンプのキャビテーションヘッド、吸込圧力ヘッドに集まります。

すでにステーション圧力と密度があり、メーカーの必要 NPSH と比較するメートルの数値 NPSH が欲しい人向けであり、単位換算でも系統曲線の完全ソルバーでもありません。このページはその恒等式だけを評価します。蒸気圧表を引かず、配管図から摩擦を見積もらず、利用可能 NPSH が必要 NPSH を超えるかどうかも判定しません。

単位を揃えてください。パスカルとキログラム毎立方メートルとメートル毎秒毎秒なら、結果はメートルです。

設計・実験・ソフトウェアでの NPSH 計算の使いどころ

プロセスと機械の技術者は、利用可能 NPSH で、遠心ポンプが所定の吸込槽、冠水ピット、溜めからの揚液でキャビテーションせずに回るかを判断します。ステーション絶対圧力、送液温度での流体蒸気圧、密度、現地の g、測定または推定した速度ヘッドからの一次見積もりで、配管損失の完全モデルを組む前にポンプ曲線の必要 NPSH と比較できます。

教育実験では、吸込ゲージの読みを絶対圧力に直し、実験室温度の水の P_v を引き、メートルの NPSH を再現させます。ポンプ選定モジュールのソフトウェア試験は、大気吸込の水と真空吸込で期待 NPSH を固定し、水理ライブラリのリファクタが静水変換を黙って変えないようにします。

ボイラ給水や冷却水ポンプを見る現場技術者は、速度ヘッドが分かっているか保守的に零としたとき、吸込圧力伝送器と密度をメートルの NPSH にできます。要求を小さく保ち、丸めた npsh を試験に固定すれば、宿題、LMS プラグイン、エッジワーカー向けに再現可能な有効吸込ヘッドが得られ、独自のポンプ系統ソルバーを立てる必要はありません。

活用例

遠心ポンプ吸込の確認

ステーションの絶対吸込圧力、液体の蒸気圧、密度、速度ヘッドをメートルの利用可能 NPSH に変換し、ポンプの必要 NPSH と比較する前に用います。

ポンプ選定ソフトウェアのフィクスチャ

大気吸込と真空吸込の期待利用可能 NPSH を単体試験に固定し、配管損失やキャビテーションの完全ライブラリを埋め込まずに済みます。

よくある質問

有効吸込ヘッド（NPSH）はどう計算しますか？

SI では、メートルの利用可能 NPSH は (P_s − P_v) / (ρ g) に吸込速度ヘッドを足したものです。絶対吸込圧力と蒸気圧をパスカル、密度を kg/m³、重力を m/s²、速度ヘッドをメートルで送ってください。

NPSH にはどの単位を使いますか？

圧力はパスカル、密度はキログラム毎立方メートル、重力はメートル毎秒毎秒、速度ヘッドはメートルです。返す npsh はメートル（unit m）です。この計算機は bar、psi、フィートヘッドを換算しません。

管摩擦や必要 NPSH は含まれますか？

いいえ。五つの SI 入力だけから利用可能 NPSH を評価します。摩擦損失、静的高さ z、メーカーの NPSHr との比較は、ポンプ系統の完全計算側です。

蒸気圧にはどの値を入れればよいですか？

実際に送る液体の温度での飽和圧力を、吸込圧力と同じパスカルで入れてください。蒸気圧の表は組み込まれていないため、その温度の値を別に調べる必要があります。

速度ヘッドをゼロにしてもよいですか？

はい。流れがほぼ止まっている場合や、速度の寄与を安全側で無視する場合はゼロにできます。速度ヘッドは速さの2乗を重力の2倍で割った値で、負にはできません。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/phys/npsh-net-positive-suction-head

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/npsh-net-positive-suction-head \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"suction_pressure":200000,"vapor_pressure":2000,"density":1000,"gravity":9.81,"velocity_head":0.5}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/npsh-net-positive-suction-head", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "suction_pressure": 200000,
    "vapor_pressure": 2000,
    "density": 1000,
    "gravity": 9.81,
    "velocity_head": 0.5
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/phys/npsh-net-positive-suction-head",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "suction_pressure": 200000,
    "vapor_pressure": 2000,
    "density": 1000,
    "gravity": 9.81,
    "velocity_head": 0.5
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/npsh-net-positive-suction-head", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"suction_pressure":200000,"vapor_pressure":2000,"density":1000,"gravity":9.81,"velocity_head":0.5}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"suction_pressure":200000,"vapor_pressure":2000,"density":1000,"gravity":9.81,"velocity_head":0.5}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/npsh-net-positive-suction-head", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "suction_pressure": 200000,
  "vapor_pressure": 2000,
  "density": 1000,
  "gravity": 9.81,
  "velocity_head": 0.5
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "phys.npsh_net_positive_suction_head",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

制限

`max_abs_suction_pressure`	1000000000000
`max_abs_vapor_pressure`	1000000000000
`max_abs_density`	1000000000000
`max_abs_gravity`	1000000000000
`max_abs_velocity_head`	1000000000000

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

非正の密度や g はゼロ除算や静水変換の逆転になるため、その要求は invalid_input で失敗し課金されません。成功した API 呼び出しは $0.002 です。

有効吸込ヘッドの意味と SI 恒等式

NPSH は（P_s マイナス P_v）を密度と重力の積で割ったものに v_head を足した値です。P_s は吸込フランジまたは羽根車入口の絶対圧力（パスカル）、P_v は実温度での液体の飽和圧力（同じ単位）、ρ は質量密度（キログラム毎立方メートル）、g は重力加速度（メートル毎秒毎秒）、v_head は v の二乗を 2g で割ったメートルです。

入力、単位、応答欄、無効値

推奨名はこれらの正規欄です。真偽値、オブジェクト、配列、空文字、NaN、無限大は拒否されます。密度と重力は圧力ヘッド項の分母にあるため厳密に正でなければなりません。蒸気圧と速度ヘッドは非負でなければなりません。負の飽和圧力は物理的ではなく、速度ヘッドは v の二乗を 2g で割ったものです。10^{12} を超える大きさは対応範囲外として拒否します。検証失敗は課金されません。必須の有限数五つを含む JSON 本体を送ってください。suction_pressure はパスカルの絶対吸込圧力 P_s、vapor_pressure はパスカルの液体蒸気圧 P_v、density はキログラム毎立方メートルの質量密度 ρ、gravity はメートル毎秒毎秒の重力加速度 g、velocity_head はメートルの吸込速度ヘッドです。吸込圧力には別名 ps、p_s、p_suction、suction、pressure_suction を、蒸気圧には別名 pv、p_v、p_vapor、vapour_pressure、p_vapour を、密度には別名 rho、fluid_density、rho_kg_m3、mass_density を、重力には別名 g、g_accel、gravitational_acceleration を、速度ヘッドには別名 v_head、hv、kinetic_head、velocity_head_m を受け付けるので、表計算や型付きフォームが同じ契約を再利用できます。各値は JSON 数でも、科学表記を含む十進文字列でも構いません。零や負は欄を名指しして invalid_input になります。吸込圧力が蒸気圧を下回ってもよく、そのとき pressure_head は負、NPSH も負になり得ます。これは入力誤りではなく、吸込がキャビテーションするという妥当な警告です。成功時、本体は五つの入力を小数十二桁に丸めてエコーし、メートルの pressure_head、メートルの npsh、unit m、公式文字列、method npsh_available_si を付けます。

設計・実験・ソフトウェアでの NPSH 計算の使いどころ

決定的なオラクルがあれば、教員は市販の水理スイートなしで任意の P_s、P_v、ρ、g、v_head の解答を作れます。実装は純 parse のティア A のため、成功した各呼び出しは公表の $0.002 で、モデルトークンも外向き通信もなく、無効入力は残高を消費しません。

連携の活用例

水理学の宿題と実験の解答

水や他の液体について決定的な NPSH 解答を作り、学習者が (P_s − P_v)/(ρ g) + v_head をマノメータと蒸気圧データと照合できるようにします。

技術的な質問

密度と重力が正でなければならない理由は？

どちらも圧力ヘッド項の分母にあります。零または負の密度・重力は NPSH を未定義にするか静水変換を逆転させるため、タスクは invalid_input で失敗し課金されません。

NPSH 計算機の料金はいくらですか？

ブラウザのツールは無料です。API 要求は成功した呼び出しごとに前払い KIT 残高から $0.002 を使い、無効入力は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

NPSH計算

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計算例

有効吸込ヘッドの意味と SI 恒等式

設計・実験・ソフトウェアでの NPSH 計算の使いどころ

活用例

遠心ポンプ吸込の確認

ポンプ選定ソフトウェアのフィクスチャ

よくある質問

関連ツール

開発者向け — APIアクセス

エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

料金

制限

エラー

技術的な注記

有効吸込ヘッドの意味と SI 恒等式

入力、単位、応答欄、無効値

設計・実験・ソフトウェアでの NPSH 計算の使いどころ

連携の活用例

水理学の宿題と実験の解答

技術的な質問

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