Якщо насос за 1 секунду подає із нижнього резервуару у верхній на висоту Ноб’єм рідини масою m, то корисна робота, яку він при цьому виконує, буде mgH .
При подачі насоса Qм3/с маса рідини, яку перекачує насос за 1 секунду дорівнює m = rQ.Тоді корисна потужність насоса ( тобто корисна робота за 1с) буде: Nкорисн = rgQH.
Внаслідок неминучих втрат енергії у самому насосі, потужність, яку він споживає, повинна бути більшою за корисну потужність. Відношення корисної потужності до потужності на валу насоса називається коефіцієнтом корисної дії:
, або .
Коефіцієнт корисної дії насоса враховує усі втрати енергії в насосі. Вони складаються із гідравлічних, об’ємних і механічних втрат.
Гідравлічні втрати оцінюються гідравлічним коефіцієнтом корисної дії
hгідр = ,
де: Н - корисний напір насоса; hнас - втрати напору на подолання гідравлічних опорів при русі рідини у насосі. Вони складаються із втрат напору на тертя об поверхню проточної частини насоса і вихрових (місцевих) втрат.
Об’ємні втрати виникають через перетікання частини рідини крізь зазори між рухомим робочим колесом і нерухомими деталями корпусу насоса із зони високого тиску у зону розрідження. Вони оцінюються об¢ємним коефіцієнтом корисної дії
,
де: Q -подача насоса у напірний трубопровід (корисна подача насоса); DQ -витрата рідини, яка перетікає через зазори.
Механічні втрати енергії виникають через тертя рухомих деталей насоса (тертя в підшипниках, сальниках і т.п.). Вони оцінюються механічним коефіцієнтом корисної дії
hмех = ,
де: Nмех - механічні втрати потужності; (Nвал - Nмех)- потужність, яку робоче колесо насоса передає рідині.
(Nвал - Nмех) = rg(Q + DQ)(H + hнас) .
Взявши до уваги, що , і поділивши ліву частину останнього рівняння на Nвал ,а праву на , отримаємо:
Тобто, повний коефіцієнт корисної дії насоса дорівнює добутку гідравлічного, об¢ємного та механічного К.К.Д.
Коефіцієнти корисної дії крупних насосів, які серійно виробляються промисловістю, доходять до 0,9 - 0,95, а у невеликих - до 0,6 - 0,75.