揚程是選泵浦時最重要的兩個數字之一（另一個是流量）。揚程算錯，泵浦可能打不上去、流量不足，或因為選得太大而浪費電、提早損壞。本文說明揚程的意義、全揚程的計算公式、管路摩擦損失怎麼估，並附完整計算範例與揚程、壓力的換算方式。
揚程與馬力計算器（此計算器需要 JavaScript。若看不到輸入欄位，請改用下方「全揚程的計算公式」計算。）
揚程是什麼意思？
揚程（Head）是泵浦給予每單位重量液體的能量，用「液柱高度」表示，單位是公尺（m）。簡單說，就是泵浦能把液體推到多高的能力。
- 揚程不等於壓力：同一台泵在相同流量下，不論輸送清水或其他液體，揚程大致相同；但出口壓力會隨液體比重改變。比重越大，同樣揚程產生的壓力越高。
- 揚程不等於實際能打的高度：泵浦的揚程要扣掉管路摩擦損失等，剩下的才是能把液體抬升的高度。
平常說的「馬達揚程」「抽水馬達揚程」，指的都是泵浦的揚程。英文型錄常見的寫法有 Head、Pump head、Total head（全揚程），單位是 m 或 ft（1 ft ≒ 0.305 m）。其他泵浦英文用語，請參考泵浦中英文術語對照表。
全揚程的計算公式
選泵時要算的是系統需要的「全揚程（Total Head）」，由四個部分組成：
全揚程 H ＝ 實揚程 Ha ＋ 壓力差 Hp ＋ 管路損失 Hf ＋ 速度頭 Hv
| 項目 | 意義 | 計算方式 |
|---|---|---|
| 實揚程 Ha | 吸入液面到吐出液面的垂直高度差 | 吐出液面高度 − 吸入液面高度（吸入液面低於泵浦時，兩段高度相加） |
| 壓力差 Hp | 吐出槽與吸入槽液面上的壓力差 | （吐出側壓力 − 吸入側壓力）÷（ρ × g）；兩邊都開放大氣時為 0 |
| 管路損失 Hf | 液體流經直管、彎頭、閥門等的摩擦與局部損失 | 直管摩擦損失 ＋ 管件與閥門的局部損失 |
| 速度頭 Hv | 液體從管路出口流出時帶走的動能 | v² ÷ 2g，一般很小，常併入局部損失計算 |
其中 ρ 為液體密度（kg/m³），g 為重力加速度 9.81 m/s²，v 為管內流速（m/s）。
實揚程：吸上與灌注
- 吸上（Suction Lift）：吸入液面低於泵浦，泵浦要先把液體吸上來。實揚程＝吸上高度＋吐出高度。
- 灌注（Flooded Suction）：吸入液面高於泵浦，液體自然流入泵浦。實揚程＝吐出液面高度−吸入液面高度。
管路損失怎麼估算
直管的摩擦損失可用達西公式（Darcy-Weisbach）估算：
直管損失 ＝ f ×（L ÷ D）×（v² ÷ 2g）
- f：管摩擦係數，依管材粗糙度與流動狀態而定，一般鋼管輸送清水約 0.02～0.03
- L：管長（m）；D：管內徑（m）
- v：管內流速（m/s）＝ 流量（m³/s）÷ 管截面積（m²）
彎頭、閥門、逆止閥、過濾器、管路入口與出口的局部損失，以「損失係數 K × v² ÷ 2g」計算，或換算成等效管長加到 L 裡。實務上也常直接查管路摩擦損失表。
管路損失與流速的平方成正比，流量加倍，損失約變成 4 倍。管徑選太小、流速太快，是揚程不足最常見的原因之一。
揚程計算範例
條件：
- 液體：常溫清水
- 流量：6 m³/h
- 吸入槽液面在泵浦下方 1 m；吐出槽液面在泵浦上方 15 m；兩個槽都開放大氣
- 管路：內徑 35.7 mm（32A 鋼管），總長 40 m，管摩擦係數取 0.025
- 管件：彎頭、閥門、逆止閥、管路入口與出口的損失係數合計 K ＝ 7
計算：
- 流速：管截面積 ＝ π × 0.0357² ÷ 4 ≒ 0.001001 m²；流量 6 m³/h ＝ 0.001667 m³/s；流速 v ≒ 0.001667 ÷ 0.001001 ≒ 1.67 m/s
- 速度頭：v² ÷ 2g ≒ 1.665² ÷ 19.62 ≒ 0.141 m
- 實揚程：1 ＋ 15 ＝ 16 m
- 壓力差：兩個槽都開放大氣，＝ 0 m
- 直管損失：0.025 ×（40 ÷ 0.0357）× 0.141 ≒ 3.96 m
- 局部損失：7 × 0.141 ≒ 0.99 m
- 全揚程：16 ＋ 0 ＋ 3.96 ＋ 0.99 ≒ 21 m
考慮管路老化與計算誤差，一般再加約 10% 左右的餘裕，選擇在 6 m³/h 時揚程約 23 m 的泵浦。餘裕不宜過大，否則泵浦會偏離最佳效率點運轉。
如果吐出槽是加壓槽：若吐出槽內壓力為 0.2 MPa（表壓），壓力差 Hp ＝ 200,000 ÷（1,000 × 9.81）≒ 20.4 m，全揚程變成約 21 ＋ 20.4 ≒ 41 m。
順便算出所需動力（馬力）
泵浦軸動力（kW）＝ 流量 Q（m³/h）× 全揚程 H（m）× 比重 ÷（367 × 泵浦效率 η）
以上例流量 6 m³/h、揚程 23 m、清水比重 1、泵浦效率假設 40% 計算：6 × 23 × 1 ÷（367 × 0.4）≒ 0.94 kW，換算成馬力約 1.3 HP（1 HP ≒ 0.746 kW）。馬達功率再依廠商建議加上餘裕。馬力計算的更多說明，請參考泵浦怎麼選？泵浦選型步驟、馬力計算與常見錯誤。
揚程、壓力與流量單位換算
揚程（m）＝ 壓力（Pa）÷（液體密度 kg/m³ × 9.81）
台灣常說的「幾公斤」壓力，指的是 kgf/cm²。以清水（比重 1）來說，1 公斤壓力約等於 10 m 揚程。
壓力與揚程換算表（清水）
| 壓力 | 約等於揚程 | 其他單位 |
|---|---|---|
| 1 kgf/cm²（1 公斤） | 10 m | 0.098 MPa ＝ 0.98 bar ＝ 14.2 psi |
| 1 bar | 10.2 m | 0.1 MPa ＝ 1.02 kgf/cm² ＝ 14.5 psi |
| 0.5 MPa（5 bar） | 51 m | 5.1 kgf/cm² ＝ 72.5 psi |
| 1 MPa（10 bar） | 102 m | 10.2 kgf/cm² ＝ 145 psi |
| 1 psi | 0.70 m | 0.0069 MPa ＝ 0.070 kgf/cm² |
輸送其他液體時，揚程 ＝ 清水換算值 ÷ 比重。例如比重 1.2 的液體，0.1 MPa 約等於 8.5 m 揚程。
流量單位換算表
| 流量 | 換算 |
|---|---|
| 1 m³/h | 16.67 L/min ＝ 4.40 US GPM |
| 1 L/min | 0.06 m³/h ＝ 0.264 US GPM |
| 1 L/s | 60 L/min ＝ 3.6 m³/h |
| 1 m³/min | 1,000 L/min ＝ 60 m³/h |
| 1 US GPM | 3.785 L/min ＝ 0.227 m³/h |
GPM 是什麼？
GPM 是 Gallons Per Minute（每分鐘加侖數），美國型錄常用的流量單位。一般指美制加侖（1 US gal ≒ 3.785 L）；英制加侖（Imperial gallon ≒ 4.546 L）比較少見，看到 GPM 時請確認是哪一種。
抽水機、沉水馬達的流量怎麼算？
抽水機、沉水馬達、加壓馬達都是泵浦，流量可以用三種方式估算：
- 看性能曲線或規格表：先算出系統需要的全揚程，再到泵浦的性能曲線上找出該揚程對應的流量。規格表上的「最大流量」通常是揚程很低時的數值，裝上管路後實際流量會變少。
- 實際量測（水桶法）：用已知容量的容器接水並計時。流量（L/min）＝ 容量（L）÷ 秒數 × 60。例如 20 L 的水桶 12 秒裝滿，流量約 100 L/min（6 m³/h）。
- 用馬力粗估：由動力公式反推，流量（m³/h）≒ 367 × 效率 × 軸動力（kW）÷ 揚程（m）。例如 1 HP（0.746 kW）、效率 40%、揚程 20 m：367 × 0.4 × 0.746 ÷ 20 ≒ 5.5 m³/h（約 91 L/min）。這只是粗估，實際以性能曲線為準。
同一台泵浦，揚程越高、流量越小。所以說「幾馬力的抽水馬達能打多少水」時，一定要同時說明揚程。規格表上的揚程、流量怎麼讀，以及各馬力的揚程與流量對照，請見抽水馬達揚程表怎麼看。
揚程（壓力）與流量的關係
離心泵與渦流泵的揚程會隨流量改變：流量越大，揚程越低。泵浦實際運轉在哪一點，由「泵浦性能曲線」與「系統阻力曲線」的交點決定。算出的全揚程是在設計流量下需要的揚程，要拿去對照泵浦性能曲線，確認該流量下泵浦能提供足夠揚程，而且運轉點接近最佳效率點。
性能曲線的看法請參考如何解讀泵浦性能曲線。
別忘了確認吸入側：NPSH
全揚程決定泵浦能不能把液體送到目的地；吸入側則要確認泵浦能不能順利吸入、不發生氣蝕。有效吸入淨正壓頭（NPSHa）的估算方式為：
NPSHa ＝ 吸入液面上的壓力頭 ± 吸入液面高度 − 吸入管損失 − 液體飽和蒸汽壓頭
以上例常溫清水、吸上 1 m、吸入管損失約 0.5 m 計算：10.33 − 1 − 0.5 − 0.24 ≒ 8.6 m。NPSHa 必須大於泵浦要求的 NPSHr，並保留餘裕。液體溫度高、吸上高度大、吸入管細長時，特別容易不足。
NPSHa 不夠、又不方便改管路時，可以選低 NPSH 機型，例如 NIKUNI UOD 低NPSH不鏽鋼渦流泵、FHD-V 鍋爐給水泵（NPSHreq 2 m 以下）。
揚程計算常見錯誤
- 只算高度差，忘了管路損失：管路長、彎頭多或管徑小時，管路損失可能比高度差還大。
- 吐出端有壓力卻沒算進去：送到加壓槽、噴嘴、過濾器或設備入口有壓力需求時，要加上壓力差。
- 壓力單位搞混：MPa、bar、kgf/cm² 與表壓、絕對壓力混用，換算時容易出錯。
- 忽略液體的比重與黏度：比重影響壓力與動力；黏度高會增加管路損失，並降低泵浦的揚程與效率。
- 餘裕加太多：泵浦選得過大，實際運轉點偏向大流量側，效率差、耗電，還可能氣蝕或過載。
常見問題
揚程 30 m 的泵浦，可以把水打到 30 m 高嗎？
不行。揚程 30 m 是指泵浦在某個流量下能提供的總能量，還要扣掉管路摩擦與局部損失。而且揚程越高、流量越小，在揚程 30 m 那一點，流量通常已經很小，甚至接近零。
輸送油或化學液時，揚程會改變嗎？
對低黏度液體來說，泵浦的揚程大致不變，但出口壓力與所需動力會依比重改變。黏度高時，揚程、流量與效率都會下降，需要做黏度修正。
海拔高度會影響揚程嗎？
海拔高度不直接改變全揚程，但會降低大氣壓力，使吸入側的 NPSHa 變小，比較容易發生氣蝕。高海拔或吸上高度大的場合，要特別確認吸入條件。
出口裝壓力錶，讀數可以換算成揚程嗎？
可以大致估算。泵浦全揚程 ≒（出口壓力 − 入口壓力）換算成液柱高度，再加上兩個壓力錶的高度差與速度頭差。只看出口壓力錶，會忽略吸入側的狀況。
1 公斤壓力等於多少揚程？
以清水來說，1 kgf/cm²（俗稱 1 公斤）約等於 10 m 揚程，0.1 MPa（1 bar）約等於 10.2 m。輸送其他液體時要再除以比重。
GPM 怎麼換算成 L/min？
1 US GPM ≒ 3.785 L/min，1 m³/h ≒ 4.4 US GPM。完整換算請見上方「流量單位換算表」。
算不出來或條件很複雜怎麼辦？
請準備流量、管路配置（管徑、管長、彎頭與閥門數量）、高度差、液體種類、溫度與吐出端壓力等資料，交給專業工程師評估。台灣二國提供泵浦選型服務，也歡迎直接聯絡我們。
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