Načelo delovanja centrifugalne črpalke je črpanje medija s pomočjo centrifugalne sile, ki nastane zaradi visoke hitrosti vrtenja rotorja.
Preden vodna črpalka začne delovati, je treba telo črpalke in dovodno cev napolniti z vodo, da preprečite kavitacijo. Ko se rotor hitro vrti, lopatice povzročijo hitro vrtenje vode, vrteča se voda pa odleti stran od rotorja pod delovanjem centrifugalne sile. Ko se voda iz črpalke vrže ven, se v osrednjem delu rotorja oblikuje vakuumsko območje. Voda se pod pritiskom atmosferskega (ali vodnega) tlaka skozi cevovodno omrežje stisne v dovodno cev. Ta cikel lahko doseže neprekinjeno črpanje.
Omeniti velja, da je treba pred zagonom centrifugalne črpalke ohišje črpalke napolniti z vodo, sicer bo ohišje črpalke pregreto, šok, zmanjšan izpust vode in poškodovana črpalka (imenovana "kavitacija" ), kar povzroči nesreče z opremo!
Tako imenovana kavitacija se nanaša na pojav, da je ob zagonu centrifugalne črpalke, če je v črpalki zrak, zaradi nizke gostote zraka centrifugalna sila, ki nastane po vrtenju, zelo majhna. Zato nizek tlak, ki nastane v osrednjem območju propelerja, ni dovolj za sesanje tekočine pod vstopom črpalke v črpalko in tekočine ni mogoče prevažati.
Učinkovitost centrifugalne črpalke je produkt mehanskega, volumetričnega in hidravličnega izkoristka. Učinkovitost črpalne enote je produkt učinkovitosti črpalke in učinkovitosti motorja. Glavni dejavniki, ki povzročajo nizko učinkovitost centrifugalnih črpalk, so naslednji.
Učinkovitost same črpalke je najpomembnejši vpliv. Pri enakih delovnih pogojih se lahko učinkovitost črpalk razlikuje za več kot 15%.
2. Pogoji delovanja centrifugalnih črpalk so nižji od njihovih nazivnih pogojev, kar ima za posledico nizko učinkovitost črpalke in visoko porabo energije.
3. Učinkovitost motorja ostane med delovanjem v osnovi nespremenjena. Zato je izbira motorja z visokim izkoristkom ključna.
Vpliv mehanske učinkovitosti je povezan predvsem z zasnovo in kakovostjo izdelave. Po izbiri črpalke je učinek kasnejšega zdravljenja razmeroma majhen.
5. Hidravlične izgube vključujejo hidravlično trenje in izgube lokalnega upora. Po delovanju v določenem časovnem obdobju centrifugalne črpalke neizogibno povzročijo površinsko obrabo komponent, kot so rotorji in vodilne lopatice, povečajo hidravlične izgube in zmanjšajo hidravlično učinkovitost.
6. Izguba prostornine centrifugalnih črpalk, znana tudi kot izguba zaradi puščanja, vključuje tri vrste izgub zaradi puščanja: tesnilne obroče rotorja, medstopenjske in mehanizme za uravnoteženje aksialne sile. Stopnja volumetrične učinkovitosti ni povezana samo z zasnovo in proizvodnjo, temveč tudi s kasnejšim upravljanjem. Po neprekinjenem delovanju v določenem časovnem obdobju se zaradi trenja med različnimi komponentami zračnost poveča in volumetrična učinkovitost zmanjša.
7. Vakuum in prosti tek centrifugalne črpalke zaradi blokade filtrskega valja, dovoda cevovoda in drugih razlogov.
8. Pred zagonom črpalke zaposleni ne posvečajo pozornosti pripravljalnim delom pred zagonom centrifugalne črpalke. Osnovni postopki delovanja, kot so ogrevalna črpalka, diskasta črpalka in infuzijska črpalka, niso natančno izvedeni, kar pogosto povzroči kavitacijo črpalke, kar ima za posledico visok hrup črpalke, vibracije in nizko učinkovitost črpalke.