Uno de los problemas que causan más averías en los circuitos de bombas es la cavitación. La cavitación se produce cuando la presión de un líquido a temperatura constante cae por debajo de su punto de presión de vapor saturado (o punto de ebullición). La figura muestra la curva de la presión de vapor de agua saturado como una función de la temperatura. La figura muestra que la presión de vapor saturado del líquido (equivalente a su punto de ebullición) se puede alcanzar, ya sea aumentando su temperatura o bajando su presión. O dicho de otro modo, si conseguimos bajar la presión, el agua se evaporará a menor temperatura.

El Principio de Bernouilli nos demostraba que al aumentar la velocidad del agua en una tubería, bajaba su presión. También había una Hoja Excel descargable que nos permitía hacer cálculos rápidamente y ello es lo que se ha hecho en la imagen siguiente. Si, como vemos en gráfico, a 20 ºC la presión a la que se evapora el agua es de 2,34 kPa, podría ocurrir que si hacemos circular el agua a una velocidad tan alta como para bajar la presión a este valor, conseguiremos su evaporación. Con los datos que vemos en la tabla, velocidad de entrada de 1 m/s, sin pérdidas de carga y con una velocidad interna de 14,1 m/s, conseguimos una presión de, aproximadamente, 2,4 kPa, lo cual origina la evaporación del agua en forma de microburbujas de vapor de agua que están mezcladas con el agua líquida y que, cuando recuperan su presión normal, "implotan" volviéndose a transformar el vapor en agua. Este es, precisamente, el fenómeno de la cavitación.

Cuando se produce la cavitación, las burbujas de aire se forman continuamente y se colapsan (implosionan) en el líquido. Este efecto genera ruido y puede llegar a dañar la instalación. En un sistema de calefacción, la cavitación se produce con frecuencia en las bombas si la presión del lado de aspiración de la bomba es demasiado baja. Para evitar la cavitación en una bomba, la presión de entrada mínima deberá estar por encima del valor NPSHR de la bomba dado por el fabricante.

Por lo tanto, la pregunta es cómo sabemos el valor de NPSHA de la instalación. Seguramente, podrás deducir la siguiente ecuación que te permite calcularlo:

Debe cumplirse, para que no haya cavitación que NPSHA > NPSHR  (con una diferencia mínima de 1 m)

Donde:

P_a = presión absoluta en el nivel superficial del líquido de aspiración (Pa)

ρ = densidad del líquido en kg/m³

g = constante gravitatoria (9,8 m/s²)

Δh = altura de aspiración. Si la altura está por encima de la bomba, se tomará un valor negativo que, en la fórmula se convierte en positivo (m)

Δp = pérdida de carga en el tramo de la aspiración (m dca)

p_v = presión de vapor del líquido a la temperatura de bombeo (Pa)