Tiontaire Tréscaoilteachta
Tiontaire Tréscaoilteachta
Tiontaigh idir 4 chineál ar leith d'aonaid tréscaoilteachta le cruinneas eolaíoch. Tomhaiseann tréscaoilteachtaí maighnéadacha (H/m), sreabháin (darcy), gáis (barrer), agus gaile (perm) airíonna fisiceacha atá difriúil go bunúsach agus ní féidir iad a thiontú idir na cineálacha.
Cad is Tréscaoilteacht ann?
Tomhaiseann tréscaoilteacht cé chomh héasca is a théann rud éigin trí ábhar, ach folaíonn an sainmhíniú simplí seo fíric ríthábhachtach: tá CEITHRE chineál iomlán difriúil tréscaoilteachta sa bhfisic agus san innealtóireacht, agus tomhaiseann gach ceann acu cainníochtaí fisiceacha éagsúla.
Na Ceithre Chineál Tréscaoilteachta
Tréscaoilteacht Mhaighnéadach (μ)
Tomhaiseann sé cé chomh héasca is a théann flosc maighnéadach trí ábhar. Gaolaíonn sé dlús an fhlosca mhaighnéadaigh (B) le neart an réimse mhaighnéadaigh (H).
Aonaid: H/m, μH/m, nH/m, tréscaoilteacht choibhneasta (μᵣ)
Foirmle: B = μ × H
Feidhmchláir: Leictreamaighnéid, claochladáin, sciath mhaighnéadach, ionduchtóirí, meaisíní MRI
Samplaí: Fholús (μᵣ = 1), Iarann (μᵣ = 5,000), Permalloy (μᵣ = 100,000)
Tréscaoilteacht Sreabháin (k)
Tomhaiseann sé cé chomh héasca is a shreabhann sreabháin (ola, uisce, gás) trí mheáin scagacha mar charraig nó ithir. Ríthábhachtach don innealtóireacht peitriliam.
Aonaid: darcy (D), millidarcy (mD), nanodarcy (nD), m²
Foirmle: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Feidhmchláir: Taiscumair ola/gáis, sreabhadh screamhuisce, draenáil ithreach, tréithriú carraige
Samplaí: Scealla (1-100 nD), Gaineamhchloch (10-1000 mD), Gairbhéal (>10 D)
Tréscaoilteacht Gáis (P)
Tomhaiseann sé cé chomh tapa agus a tharchuirtear gáis ar leith trí pholaiméirí, scannáin nó ábhair phacáistithe. Úsáidtear é i bpacáistiú agus in eolaíocht na scannán.
Aonaid: barrer, GPU (aonad tréscaoilteachta gáis), mol·m/(s·m²·Pa)
Foirmle: P = (N × L) / (A × Δp × t)
Feidhmchláir: Pacáistiú bia, scannáin deighilte gáis, bratuithe cosanta, culaithigh spáis
Samplaí: HDPE (0.5 barrer le haghaidh O₂), Rubar silicone (600 barrer le haghaidh O₂)
Tréscaoilteacht Gal Uisce
Tomhaiseann sé an ráta tarchuir taise trí ábhair thógála, fabraicí nó pacáistiú. Ríthábhachtach do rialú taise agus d'eolaíocht an fhoirgnimh.
Aonaid: perm, perm-orlach, g/(Pa·s·m²)
Foirmle: WVTR = tréscaoilteacht × difríocht brú gaile
Feidhmchláir: Bacainní gaile foirgnimh, fabraicí in-anála, bainistíocht taise, pacáistiú
Samplaí: Poileitiléin (0.06 perm), Sraithadhmad (0.7 perm), Plástarchlár neamhphéinteáilte (20-50 perm)
Fíricí Gasta
Ní Féidir Tiontú idir Cineálacha
Tréscaoilteacht mhaighnéadach (H/m) ≠ Tréscaoilteacht sreabháin (darcy) ≠ Tréscaoilteacht gáis (barrer) ≠ Tréscaoilteacht gaile (perm). Tomhaiseann siad seo fisic dhifriúil!
Raon An-mhór
Clúdaíonn tréscaoilteacht sreabháin 21 ord méide: ó scealla teann (10⁻⁹ darcy) go gairbhéal (10¹² darcy)
Mearbhall Ainm an Aonaid
Úsáidtear an focal 'tréscaoilteacht' do na ceithre chineál ar fad, ach is cainníochtaí iomlána difriúla iad. Sonraigh i gcónaí cén cineál!
Sainiúil don Ábhar
Braitheann tréscaoilteacht gáis ar an ábhar AGUS ar an gcineál gáis. Ní hionann tréscaoilteacht ocsaigine agus tréscaoilteacht nítrigine don ábhar céanna!
Tréscaoilteacht Mhaighnéadach (μ)
Cuireann tréscaoilteacht mhaighnéadach síos ar an gcaoi a bhfreagraíonn ábhar do réimse maighnéadach. Is é an cóimheas idir dlús an fhlosca mhaighnéadaigh (B) agus neart an réimse mhaighnéadaigh (H).
Foirmle: B = μ × H = μ₀ × μᵣ × H
B = dlús an fhlosca mhaighnéadaigh (T), H = neart an réimse mhaighnéadaigh (A/m), μ = tréscaoilteacht (H/m), μ₀ = 4π × 10⁻⁷ H/m (folús), μᵣ = tréscaoilteacht choibhneasta (gan toise)
Catagóirí Ábhar
| Cineál | Tréscaoilteacht Choibhneasta | Samplaí |
|---|---|---|
| Dé-mhaighnéadach | μᵣ < 1 | Biosmat (0.999834), Copar (0.999994), Uisce (0.999991) |
| Paramaighnéadach | 1 < μᵣ < 1.01 | Alúmanam (1.000022), Platanam (1.000265), Aer (1.0000004) |
| Fearómaighnéadach | μᵣ >> 1 | Iarann (5,000), Nicil (600), Permalloy (100,000) |
Tréscaoilteacht Sreabháin (Darcy)
Tomhaiseann tréscaoilteacht sreabháin cé chomh héasca is a shreabhann sreabháin trí charraig scagach nó ithir. Is é an darcy an t-aonad caighdeánach in innealtóireacht peitriliam.
Foirmle: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Q = ráta sreafa (m³/s), k = tréscaoilteacht (m²), A = achar trasghearrtha (m²), ΔP = difríocht brú (Pa), μ = slaodacht an tsreabháin (Pa·s), L = fad (m)
Cad is Darcy ann?
Is é 1 darcy an tréscaoilteacht a cheadaíonn do 1 cm³/s de shreabhán (slaodacht 1 centipoise) sreabhadh trí thrasghearradh 1 cm² faoi ghrádán brú 1 atm/cm.
Coibhéis SI: 1 darcy = 9.869233 × 10⁻¹³ m²
Raonta intreáiteachta in innealtóireacht peitriliam
| Catagóir | Intreáiteacht | Cur síos | Samplaí: |
|---|---|---|---|
| Ultra-theann (Scealla) | 1-100 nanodarcy (nD) | Teastaíonn scoilteadh hiodrálach le haghaidh táirgeadh eacnamaíoch | Scealla Bakken, scealla Marcellus, scealla Eagle Ford |
| Gás/Ola Teann | 0.001-1 millidarcy (mD) | Dúshlánach a tháirgeadh, teastaíonn spreagadh | Gaineamhchlocha teanna, roinnt carbónáití |
| Taiscumar Traidisiúnta | 1-1000 millidarcy | Táirgiúlacht mhaith ola/gáis | An chuid is mó de thaiscumair ghaineamhchloiche agus charbónáite tráchtála |
| Taiscumar den Scoth | 1-10 darcy | Táirgiúlacht den scoth | Gaineamhchlocha ardchaighdeáin, carbónáití scoilte |
| An-tréscaoilteach | > 10 darcy | Rátaí sreafa an-ard | Gairbhéal, gaineamh garbh, carraig an-scoilte |
Tréscaoilteacht Gáis (Barrer)
Tomhaiseann tréscaoilteacht gáis cé chomh tapa agus a tharchuirtear gáis ar leith trí pholaiméirí agus scannáin. Is é an barrer an t-aonad caighdeánach, ainmnithe i ndiaidh an fhisiceora Richard Barrer.
Foirmle: P = (N × L) / (A × Δp × t)
P = tréscaoilteacht (barrer), N = méid an gháis a tarchuireadh (cm³ ag STP), L = tiús an ábhair (cm), A = achar (cm²), Δp = difríocht brú (cmHg), t = am (s)
Cad is Barrer ann?
1 barrer = 10⁻¹⁰ cm³(STP)·cm/(s·cm²·cmHg). Tomhaiseann sé seo toirt an gháis (ag teocht agus brú caighdeánach) a théann trí aonad tiús in aghaidh an aonaid achair in aghaidh an aonaid ama in aghaidh an aonaid difríochta brú.
Aonaid mhalartacha: 1 barrer = 3.348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa)
Sampla: Rubar silicone: H₂ (550 barrer), O₂ (600 barrer), N₂ (280 barrer), CO₂ (3200 barrer)
Feidhmchláir
| Réimse | Feidhmchlár | Samplaí |
|---|---|---|
| Pacáistiú Bia | Coinníonn tréscaoilteacht íseal O₂ úire | EVOH (0.05 barrer), PET (0.05-0.2 barrer) |
| Deighilt Gáis | Deighleann tréscaoilteacht ard gáis (O₂/N₂, CO₂/CH₄) | Rubar silicone, polaimídí |
| Pacáistiú Leighis | Cosnaíonn scannáin bhacainn ó thaise/ocsaigin | Pacaí blístra, buidéil chógaisíochta |
| Líneálacha Bonn | Coinníonn tréscaoilteacht íseal aeir brú | Rubar halobúitile (30-40 barrer) |
Tréscaoilteacht Gal Uisce (Perm)
Tomhaiseann tréscaoilteacht gal uisce an tarchur taise trí ábhair. Ríthábhachtach d'eolaíocht an fhoirgnimh, chun múnla, comhdhlúthú agus damáiste struchtúrach a chosc.
Foirmle: WVTR = tréscaoilteacht × (p₁ - p₂)
WVTR = ráta tarchuir gal uisce, tréscaoilteacht = tréscaoilteacht/tiús, p₁, p₂ = brúnna gaile ar gach taobh
Cad is Perm ann?
US Perm: 1 perm (SAM) = 1 grán/(h·ft²·inHg) = 5.72135 × 10⁻¹¹ kg/(Pa·s·m²)
Metric Perm: 1 perm (méadrach) = 1 g/(Pa·s·m²) = 57.45 perm-orlach (SAM)
Nóta: Áirítear tiús in perm-orlach; is é perm an tréscaoilteacht (roinnte ar thiús cheana féin)
Aicmiú ábhar tógála
| Catagóir | Cur síos | Samplaí: |
|---|---|---|
| Bacainní Gaile (< 0.1 perm) | Coisceann siad beagnach gach tarchur taise | Bileog poileitiléine (0.06 perm), scragall alúmanaim (0.0 perm), páipéar balla vinile (0.05 perm) |
| Moillitheoirí Gaile (0.1-1 perm) | Moillíonn siad taise go suntasach, ach ní bacainn iomlán iad | Péint ola-bhunaithe (0.3 perm), páipéar kraft (0.4 perm), sraithadhmad (0.7 perm) |
| Leath-thréscaoilteach (1-10 perm) | Ligeann siad roinnt tarchur taise | Péint laitéis (1-5 perm), clúdach OSB (2 perm), páipéar tógála (5 perm) |
| Tréscaoilteach (> 10 perm) | Ligeann siad tarchur taise go saor | Plástarchlár neamhphéinteáilte (20-50 perm), insliú snáithínghloine (>100 perm), timfhilleadh tí (>50 perm) |
Aeráid fhuar: In aeráidí fuara, téann bacainní gaile ar an taobh te (istigh) chun cosc a chur ar thaise laistigh ó chomhdhlúthú i gcuasa fuara balla.
Aeráid the tais: In aeráidí teo tais, ba chóir go mbeadh bacainní gaile ar an taobh amuigh NÓ ballaí tréscaoilteacha a úsáid chun triomú sa dá threo a cheadú.
Táblaí Tiontaithe Gasta
Tréscaoilteacht Mhaighnéadach
| Ó | Go |
|---|---|
| 1 H/m | 1,000,000 μH/m |
| 1 H/m | 795,774.7 μᵣ |
| μ₀ (folús) | 1.257 × 10⁻⁶ H/m |
| μ₀ (folús) | 1.257 μH/m |
| μᵣ = 1000 (iarann) | 0.001257 H/m |
Tréscaoilteacht Sreabháin (Darcy)
| Ó | Go |
|---|---|
| 1 darcy | 1,000 millidarcy (mD) |
| 1 darcy | 9.869 × 10⁻¹³ m² |
| 1 millidarcy | 10⁻⁶ darcy |
| 1 nanodarcy | 10⁻⁹ darcy |
| 1 m² | 1.013 × 10¹² darcy |
Tréscaoilteacht Gáis
| Ó | Go |
|---|---|
| 1 barrer | 10,000 GPU |
| 1 barrer | 3.348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa) |
| 1 GPU | 10⁻⁴ barrer |
| 100 barrer | Bacainn mhaith |
| > 1000 barrer | Bacainn lag (tréscaoilteacht ard) |
Tréscaoilteacht Gal Uisce
| Ó | Go |
|---|---|
| 1 perm (SAM) | 5.72 × 10⁻¹¹ kg/(Pa·s·m²) |
| 1 perm-orlach | 1.459 × 10⁻¹² kg·m/(Pa·s·m²) |
| 1 perm (méadrach) | 57.45 perm-orlach (SAM) |
| < 0.1 perm | Bacainn gaile |
| > 10 perm | Gal-thréscaoilteach |
Ceisteanna Coitianta
An féidir liom darcy a thiontú go barrer nó perm?
Ní féidir! Tomhaiseann siad seo airíonna fisiceacha iomlána difriúla. Is ceithre chainníocht ar leith iad tréscaoilteacht sreabháin (darcy), tréscaoilteacht gáis (barrer), tréscaoilteacht gaile (perm), agus tréscaoilteacht mhaighnéadach (H/m) nach féidir a thiontú eatarthu. Úsáid an scagaire catagóire sa tiontaire.
Cén fáth a mbraitheann tréscaoilteacht gáis ar an ngás?
Tá méideanna móilíneacha agus idirghníomhaíochtaí éagsúla ag gáis éagsúla le hábhair. Téann H₂ agus He tríd níos tapúla ná O₂ nó N₂. Sonraigh an gás i gcónaí: 'tréscaoilteacht O₂ = 0.5 barrer' seachas 'tréscaoilteacht = 0.5 barrer'.
Cad é an difríocht idir perm agus perm-orlach?
Is í perm-orlach an tréscaoilteacht (airí ábhair neamhspleách ar thiús). Is í perm an tréscaoilteacht (ag brath ar thiús). Gaol: tréscaoilteacht = tréscaoilteacht/tiús. Úsáid perm-orlach chun ábhair a chur i gcomparáid.
Conas a úsáideann innealtóirí peitriliam an darcy?
Cinneann tréscaoilteacht an taiscumar rátaí sreafa ola/gáis. D'fhéadfadh taiscumar 100 mD 500 bairille/lá a tháirgeadh; teastaíonn scoilteadh hiodrálach ó thaiscumar gáis teann 1 mD. Tá foirmiúcháin scealla (1-100 nD) an-teann.
Cén fáth a bhfuil tréscaoilteacht choibhneasta (μᵣ) gan toise?
Is cóimheas é a dhéanann comparáid idir tréscaoilteacht ábhair agus tréscaoilteacht an fholúis (μ₀). Chun tréscaoilteacht absalóideach in H/m a fháil: μ = μ₀ × μᵣ = 1.257×10⁻⁶ × μᵣ H/m. I gcás iarainn (μᵣ = 5000), is é μ = 0.00628 H/m.
An bhfuil tréscaoilteacht ard i gcónaí go maith?
Braitheann sé ar an bhfeidhmchlár! Tá darcy ard go maith do thoibreacha ola ach dona do shrianadh. Tá barrer ard go maith d'fhabraicí in-anála ach dona do phacáistiú bia. Smaoinigh ar do sprioc innealtóireachta: bacainn (íseal) nó sreabhadh (ard).
Cad a chinneann suíomh bacainn gaile foirgnimh?
An aeráid! Teastaíonn bacainní gaile ó aeráidí fuara ar an taobh te (istigh) chun cosc a chur ar thaise laistigh ó chomhdhlúthú i mballaí fuara. Teastaíonn bacainní ó aeráidí teo tais ar an taobh amuigh NÓ ballaí tréscaoilteacha chun triomú an dá bhealach a cheadú. Bíonn múnla agus lobhadh mar thoradh ar shuíomh mícheart.
Cé na hábhair a bhfuil an tréscaoilteacht is airde/is ísle acu?
Maighnéadach: Supermalloy (μᵣ~1M) vs folús (μᵣ=1). Sreabhán: Gairbhéal (>10 D) vs scealla (1 nD). Gás: Silicone (3000+ barrer le haghaidh CO₂) vs scannáin mhiotalaithe (0.001 barrer). Gaile: Snáithínghloine (>100 perm) vs scragall alúmanaim (0 perm).
Eolaire Iomlán na nUirlisí
Gach 71 uirlis atá ar fáil ar UNITS