પારગમ્યતા કન્વર્ટર
પારગમ્યતા કન્વર્ટર
વૈજ્ઞાનિક ચોકસાઈ સાથે 4 વિશિષ્ટ પ્રકારના પારગમ્યતા એકમો વચ્ચે રૂપાંતર કરો. ચુંબકીય (H/m), પ્રવાહી (darcy), ગેસ (barrer), અને વરાળ (perm) પારગમ્યતાઓ મૂળભૂત રીતે જુદી જુદી ભૌતિક ગુણધર્મોને માપે છે અને પ્રકારો વચ્ચે રૂપાંતરિત કરી શકાતી નથી.
પારગમ્યતા શું છે?
પારગમ્યતા માપે છે કે કોઈ વસ્તુ સામગ્રીમાંથી કેટલી સરળતાથી પસાર થાય છે, પરંતુ આ સરળ વ્યાખ્યા એક ગંભીર હકીકત છુપાવે છે: ભૌતિકશાસ્ત્ર અને ઇજનેરીમાં ચાર સંપૂર્ણપણે અલગ પ્રકારના પારગમ્યતા છે, જે દરેક અલગ ભૌતિક જથ્થાઓને માપે છે.
પારગમ્યતાના ચાર પ્રકારો
ચુંબકીય પારગમ્યતા (μ)
ચુંબકીય પ્રવાહ સામગ્રીમાંથી કેટલી સરળતાથી પસાર થાય છે તે માપે છે. ચુંબકીય પ્રવાહ ઘનતા (B) ને ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત (H) સાથે સંબંધિત કરે છે.
એકમો: H/m, μH/m, nH/m, સંબંધિત પારગમ્યતા (μᵣ)
સૂત્ર: B = μ × H
એપ્લિકેશન્સ: વિદ્યુતચુંબકો, ટ્રાન્સફોર્મર, ચુંબકીય રક્ષણ, ઇન્ડક્ટર, MRI મશીનો
ઉદાહરણો: વેક્યૂમ (μᵣ = 1), આયર્ન (μᵣ = 5,000), પર્માલોય (μᵣ = 100,000)
પ્રવાહી પારગમ્યતા (k)
પ્રવાહી (તેલ, પાણી, ગેસ) છિદ્રાળુ માધ્યમો જેવા કે ખડક અથવા માટીમાંથી કેટલી સરળતાથી વહે છે તે માપે છે. પેટ્રોલિયમ ઇજનેરી માટે ગંભીર.
એકમો: darcy (D), millidarcy (mD), nanodarcy (nD), m²
સૂત્ર: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
એપ્લિકેશન્સ: તેલ/ગેસ જળાશયો, ભૂગર્ભજળ પ્રવાહ, જમીનનો નિકાલ, ખડકનું વર્ણન
ઉદાહરણો: શેલ (1-100 nD), રેતીનો પથ્થર (10-1000 mD), કાંકરી (>10 D)
ગેસ પારગમ્યતા (P)
ચોક્કસ વાયુઓ પોલિમર, મેમ્બ્રેન અથવા પેકેજિંગ સામગ્રી દ્વારા કેટલી ઝડપથી પ્રસારિત થાય છે તે માપે છે. પેકેજિંગ અને મેમ્બ્રેન વિજ્ઞાનમાં વપરાય છે.
એકમો: barrer, GPU (ગેસ પારગમ્યન એકમ), mol·m/(s·m²·Pa)
સૂત્ર: P = (N × L) / (A × Δp × t)
એપ્લિકેશન્સ: ખોરાકનું પેકેજિંગ, ગેસ વિભાજન મેમ્બ્રેન, રક્ષણાત્મક કોટિંગ્સ, સ્પેસ સૂટ
ઉદાહરણો: HDPE (O₂ માટે 0.5 બેરર), સિલિકોન રબર (O₂ માટે 600 બેરર)
જળ વરાળ પારગમ્યતા
મકાન સામગ્રી, કાપડ અથવા પેકેજિંગ દ્વારા ભેજ પ્રસારણ દર માપે છે. ભેજ નિયંત્રણ અને મકાન વિજ્ઞાન માટે ગંભીર.
એકમો: perm, perm-inch, g/(Pa·s·m²)
સૂત્ર: WVTR = પારગમ્યતા × વરાળ દબાણ તફાવત
એપ્લિકેશન્સ: મકાન વરાળ અવરોધો, શ્વાસ લેવા યોગ્ય કાપડ, ભેજ વ્યવસ્થાપન, પેકેજિંગ
ઉદાહરણો: પોલિઇથિલિન (0.06 પર્મ), પ્લાયવુડ (0.7 પર્મ), પેઇન્ટ વગરનું ડ્રાયવૉલ (20-50 પર્મ)
ઝડપી હકીકતો
પ્રકારો વચ્ચે રૂપાંતર કરી શકાતું નથી
ચુંબકીય પારગમ્યતા (H/m) ≠ પ્રવાહી પારગમ્યતા (darcy) ≠ ગેસ પારગમ્યતા (barrer) ≠ વરાળ પારગમ્યતા (perm). આ જુદી જુદી ભૌતિકશાસ્ત્રને માપે છે!
આત્યંતિક શ્રેણી
પ્રવાહી પારગમ્યતા 21 ઓર્ડર ઓફ મેગ્નિટ્યુડ સુધી ફેલાયેલી છે: ચુસ્ત શેલ (10⁻⁹ darcy) થી કાંકરી (10¹² darcy) સુધી
એકમ નામની ગૂંચવણ
'પારગમ્યતા' શબ્દ ચારેય પ્રકારો માટે વપરાય છે, પરંતુ તે સંપૂર્ણપણે અલગ જથ્થાઓ છે. હંમેશા સ્પષ્ટ કરો કે કયો પ્રકાર છે!
સામગ્રી વિશિષ્ટ
ગેસ પારગમ્યતા સામગ્રી અને ગેસના પ્રકાર બંને પર આધાર રાખે છે. સમાન સામગ્રી માટે ઓક્સિજન પારગમ્યતા ≠ નાઇટ્રોજન પારગમ્યતા!
ચુંબકીય પારગમ્યતા (μ)
ચુંબકીય પારગમ્યતા વર્ણવે છે કે સામગ્રી ચુંબકીય ક્ષેત્રને કેવી રીતે પ્રતિભાવ આપે છે. તે ચુંબકીય પ્રવાહ ઘનતા (B) અને ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત (H) નો ગુણોત્તર છે.
સૂત્ર: B = μ × H = μ₀ × μᵣ × H
B = ચુંબકીય પ્રવાહ ઘનતા (T), H = ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત (A/m), μ = પારગમ્યતા (H/m), μ₀ = 4π × 10⁻⁷ H/m (મુક્ત જગ્યા), μᵣ = સંબંધિત પારગમ્યતા (પરિમાણરહિત)
સામગ્રીની શ્રેણીઓ
| પ્રકાર | સંબંધિત પારગમ્યતા | ઉદાહરણો |
|---|---|---|
| ડાયમેગ્નેટિક | μᵣ < 1 | બિસ્મથ (0.999834), કોપર (0.999994), પાણી (0.999991) |
| પેરામેગ્નેટિક | 1 < μᵣ < 1.01 | એલ્યુમિનિયમ (1.000022), પ્લેટિનમ (1.000265), હવા (1.0000004) |
| ફેરોમેગ્નેટિક | μᵣ >> 1 | આયર્ન (5,000), નિકલ (600), પર્માલોય (100,000) |
પ્રવાહી પારગમ્યતા (Darcy)
પ્રવાહી પારગમ્યતા માપે છે કે પ્રવાહી છિદ્રાળુ ખડક અથવા માટીમાંથી કેટલી સરળતાથી વહે છે. ડાર્સી પેટ્રોલિયમ એન્જિનિયરિંગમાં પ્રમાણભૂત એકમ છે.
સૂત્ર: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Q = પ્રવાહ દર (m³/s), k = પારગમ્યતા (m²), A = ક્રોસ-સેક્શનલ વિસ્તાર (m²), ΔP = દબાણ તફાવત (Pa), μ = પ્રવાહી સ્નિગ્ધતા (Pa·s), L = લંબાઈ (m)
ડાર્સી શું છે?
1 ડાર્સી એ પારગમ્યતા છે જે 1 સેમી³/સેકન્ડ પ્રવાહી (1 સેન્ટિપોઇઝ સ્નિગ્ધતા) ને 1 સેમી² ક્રોસ-સેક્શન દ્વારા 1 atm/cm દબાણ ઢાળ હેઠળ વહેવા દે છે.
SI સમકક્ષ: 1 darcy = 9.869233 × 10⁻¹³ m²
પેટ્રોલિયમ ઇજનેરીમાં પ્રવેશ્યતા શ્રેણીઓ
| શ્રેણી | પ્રવેશ્યતા | વર્ણન | ઉદાહરણો: |
|---|---|---|---|
| અતિ-ચુસ્ત (શેલ) | 1-100 નેનોડાર્સી (nD) | આર્થિક ઉત્પાદન માટે હાઇડ્રોલિક ફ્રેક્ચરિંગની જરૂર છે | બેકન શેલ, માર્સેલસ શેલ, ઇગલ ફોર્ડ શેલ |
| ચુસ્ત ગેસ/તેલ | 0.001-1 મિલિડાર્સી (mD) | ઉત્પાદન કરવું પડકારજનક છે, ઉત્તેજનાની જરૂર છે | ચુસ્ત રેતીના પથ્થરો, કેટલાક કાર્બોનેટ |
| પરંપરાગત જળાશય | 1-1000 મિલિડાર્સી | સારી તેલ/ગેસ ઉત્પાદકતા | મોટાભાગના વાણિજ્યિક રેતીના પથ્થર અને કાર્બોનેટ જળાશયો |
| ઉત્તમ જળાશય | 1-10 ડાર્સી | ઉત્તમ ઉત્પાદકતા | ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા રેતીના પથ્થરો, ફ્રેક્ચર થયેલા કાર્બોનેટ |
| અત્યંત પારગમ્ય | > 10 ડાર્સી | ખૂબ ઊંચા પ્રવાહ દરો | કાંકરી, બરછટ રેતી, ખૂબ જ ફ્રેક્ચર થયેલ ખડક |
ગેસ પારગમ્યતા (Barrer)
ગેસ પારગમ્યતા માપે છે કે ચોક્કસ વાયુઓ પોલિમર અને મેમ્બ્રેન દ્વારા કેટલી ઝડપથી પ્રસારિત થાય છે. બેરર એ પ્રમાણભૂત એકમ છે, જે ભૌતિકશાસ્ત્રી રિચાર્ડ બેરરના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે.
સૂત્ર: P = (N × L) / (A × Δp × t)
P = પારગમ્યતા (barrer), N = પ્રસારિત ગેસનો જથ્થો (cm³ at STP), L = સામગ્રીની જાડાઈ (cm), A = વિસ્તાર (cm²), Δp = દબાણ તફાવત (cmHg), t = સમય (s)
બેરર શું છે?
1 બેરર = 10⁻¹⁰ cm³(STP)·cm/(s·cm²·cmHg). આ ગેસના જથ્થાને (માનક તાપમાન અને દબાણ પર) માપે છે જે એકમ જાડાઈ દ્વારા એકમ વિસ્તાર દીઠ એકમ સમય દીઠ એકમ દબાણ તફાવત દીઠ પ્રસરણ પામે છે.
વૈકલ્પિક એકમો: 1 barrer = 3.348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa)
ઉદાહરણ: સિલિકોન રબર: H₂ (550 બેરર), O₂ (600 બેરર), N₂ (280 બેરર), CO₂ (3200 બેરર)
એપ્લિકેશન્સ
| ક્ષેત્ર | એપ્લિકેશન | ઉદાહરણો |
|---|---|---|
| ખોરાકનું પેકેજિંગ | ઓછી O₂ પારગમ્યતા તાજગી જાળવી રાખે છે | EVOH (0.05 બેરર), PET (0.05-0.2 બેરર) |
| ગેસ વિભાજન | ઉચ્ચ પારગમ્યતા વાયુઓને અલગ કરે છે (O₂/N₂, CO₂/CH₄) | સિલિકોન રબર, પોલિમાઇડ્સ |
| મેડિકલ પેકેજિંગ | અવરોધક ફિલ્મો ભેજ/ઓક્સિજનથી રક્ષણ આપે છે | બ્લીસ્ટર પેક, ફાર્માસ્યુટિકલ બોટલ |
| ટાયર લાઇનર્સ | ઓછી હવા પારગમ્યતા દબાણ જાળવી રાખે છે | હેલોબ્યુટાઇલ રબર (30-40 બેરર) |
જળ વરાળ પારગમ્યતા (Perm)
જળ વરાળ પારગમ્યતા સામગ્રી દ્વારા ભેજનું પ્રસારણ માપે છે. મકાન વિજ્ઞાન, મોલ્ડ, ઘનીકરણ અને માળખાકીય નુકસાનને રોકવા માટે નિર્ણાયક.
સૂત્ર: WVTR = પારગમ્યતા × (p₁ - p₂)
WVTR = જળ વરાળ પ્રસારણ દર, પારગમ્યતા = પારગમ્યતા/જાડાઈ, p₁, p₂ = દરેક બાજુએ વરાળ દબાણ
પર્મ શું છે?
US Perm: 1 perm (US) = 1 grain/(h·ft²·inHg) = 5.72135 × 10⁻¹¹ kg/(Pa·s·m²)
Metric Perm: 1 perm (metric) = 1 g/(Pa·s·m²) = 57.45 perm-inch (US)
નોંધ: પર્મ-ઇંચ જાડાઈનો સમાવેશ કરે છે; પર્મ એ પારગમ્યતા છે (પહેલેથી જ જાડાઈ દ્વારા વિભાજિત)
બાંધકામ સામગ્રી વર્ગીકરણ
| શ્રેણી | વર્ણન | ઉદાહરણો: |
|---|---|---|
| વરાળ અવરોધો (< 0.1 પર્મ) | લગભગ તમામ ભેજ પ્રસારણને અવરોધે છે | પોલિઇથિલિન શીટિંગ (0.06 પર્મ), એલ્યુમિનિયમ ફોઇલ (0.0 પર્મ), વિનાઇલ વોલપેપર (0.05 પર્મ) |
| વરાળ રિટાર્ડર્સ (0.1-1 પર્મ) | ભેજને નોંધપાત્ર રીતે ધીમું કરે છે, પરંતુ સંપૂર્ણ અવરોધ નથી | તેલ આધારિત પેઇન્ટ (0.3 પર્મ), ક્રાફ્ટ પેપર (0.4 પર્મ), પ્લાયવુડ (0.7 પર્મ) |
| અર્ધ-પારગમ્ય (1-10 પર્મ) | થોડા ભેજ પ્રસારણને મંજૂરી આપે છે | લેટેક્સ પેઇન્ટ (1-5 પર્મ), OSB શીથિંગ (2 પર્મ), બિલ્ડિંગ પેપર (5 પર્મ) |
| પારગમ્ય (> 10 પર્મ) | ભેજ પ્રસારણને મુક્તપણે મંજૂરી આપે છે | પેઇન્ટ વગરનું ડ્રાયવૉલ (20-50 પર્મ), ફાઇબરગ્લાસ ઇન્સ્યુલેશન (>100 પર્મ), હાઉસ રેપ (>50 પર્મ) |
ઠંડી આબોહવા: ઠંડા વાતાવરણમાં, વરાળ અવરોધો ગરમ (આંતરિક) બાજુએ જાય છે જેથી અંદરની ભેજ ઠંડી દિવાલની પોલાણમાં ઘનીભૂત થતી અટકાવે છે.
ગરમ ભેજવાળી આબોહવા: ગરમ ભેજવાળા વાતાવરણમાં, વરાળ અવરોધો બાહ્ય પર હોવા જોઈએ અથવા બંને દિશામાં સૂકવવાની મંજૂરી આપવા માટે પારગમ્ય દિવાલોનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.
ઝડપી રૂપાંતર કોષ્ટકો
ચુંબકીય પારગમ્યતા
| થી | સુધી |
|---|---|
| 1 H/m | 1,000,000 μH/m |
| 1 H/m | 795,774.7 μᵣ |
| μ₀ (વેક્યૂમ) | 1.257 × 10⁻⁶ H/m |
| μ₀ (વેક્યૂમ) | 1.257 μH/m |
| μᵣ = 1000 (આયર્ન) | 0.001257 H/m |
પ્રવાહી પારગમ્યતા (Darcy)
| થી | સુધી |
|---|---|
| 1 ડાર્સી | 1,000 મિલિડાર્સી (mD) |
| 1 ડાર્સી | 9.869 × 10⁻¹³ m² |
| 1 મિલિડાર્સી | 10⁻⁶ ડાર્સી |
| 1 નેનોડાર્સી | 10⁻⁹ ડાર્સી |
| 1 m² | 1.013 × 10¹² ડાર્સી |
ગેસ પારગમ્યતા
| થી | સુધી |
|---|---|
| 1 બેરર | 10,000 GPU |
| 1 બેરર | 3.348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa) |
| 1 GPU | 10⁻⁴ બેરર |
| 100 બેરર | સારો અવરોધ |
| > 1000 બેરર | નબળો અવરોધ (ઉચ્ચ પારગમ્યતા) |
જળ વરાળ પારગમ્યતા
| થી | સુધી |
|---|---|
| 1 પર્મ (US) | 5.72 × 10⁻¹¹ kg/(Pa·s·m²) |
| 1 પર્મ-ઇંચ | 1.459 × 10⁻¹² kg·m/(Pa·s·m²) |
| 1 પર્મ (મેટ્રિક) | 57.45 પર્મ-ઇંચ (US) |
| < 0.1 પર્મ | વરાળ અવરોધ |
| > 10 પર્મ | વરાળ પારગમ્ય |
વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો
શું હું ડાર્સીને બેરર અથવા પર્મમાં રૂપાંતરિત કરી શકું?
ના! આ સંપૂર્ણપણે અલગ ભૌતિક ગુણધર્મોને માપે છે. પ્રવાહી પારગમ્યતા (darcy), ગેસ પારગમ્યતા (barrer), વરાળ પારગમ્યતા (perm), અને ચુંબકીય પારગમ્યતા (H/m) ચાર અલગ જથ્થાઓ છે જે એકબીજા વચ્ચે રૂપાંતરિત કરી શકાતી નથી. કન્વર્ટરમાં શ્રેણી ફિલ્ટરનો ઉપયોગ કરો.
ગેસ પારગમ્યતા કયા ગેસ પર આધાર રાખે છે?
જુદા જુદા વાયુઓના પરમાણુ કદ અને સામગ્રી સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ જુદી જુદી હોય છે. H₂ અને He, O₂ અથવા N₂ કરતાં વધુ ઝડપથી પ્રસરણ પામે છે. હંમેશા ગેસ સ્પષ્ટ કરો: 'O₂ પારગમ્યતા = 0.5 બેરર' ફક્ત 'પારગમ્યતા = 0.5 બેરર' નહીં.
પર્મ અને પર્મ-ઇંચ વચ્ચે શું તફાવત છે?
પર્મ-ઇંચ પારગમ્યતા છે (જાડાઈથી સ્વતંત્ર સામગ્રી ગુણધર્મ). પર્મ પારગમ્યતા છે (જાડાઈ પર આધાર રાખે છે). સંબંધ: પારગમ્યતા = પારગમ્યતા/જાડાઈ. સામગ્રીની તુલના કરવા માટે પર્મ-ઇંચનો ઉપયોગ કરો.
પેટ્રોલિયમ ઇજનેરો ડાર્સીનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરે છે?
જળાશયની પારગમ્યતા તેલ/ગેસના પ્રવાહ દરો નક્કી કરે છે. 100 mD જળાશય દરરોજ 500 બેરલનું ઉત્પાદન કરી શકે છે; 1 mD ચુસ્ત ગેસ જળાશયને હાઇડ્રોલિક ફ્રેક્ચરિંગની જરૂર પડે છે. શેલ રચનાઓ (1-100 nD) અત્યંત ચુસ્ત હોય છે.
સંબંધિત પારગમ્યતા (μᵣ) પરિમાણરહિત શા માટે છે?
તે એક ગુણોત્તર છે જે સામગ્રીની પારગમ્યતાને વેક્યૂમની પારગમ્યતા (μ₀) સાથે સરખાવે છે. H/m માં સંપૂર્ણ પારગમ્યતા મેળવવા માટે: μ = μ₀ × μᵣ = 1.257×10⁻⁶ × μᵣ H/m. આયર્ન માટે (μᵣ = 5000), μ = 0.00628 H/m.
શું ઉચ્ચ પારગમ્યતા હંમેશા સારી છે?
તે એપ્લિકેશન પર આધાર રાખે છે! ઉચ્ચ ડાર્સી તેલના કુવાઓ માટે સારું છે પરંતુ નિયંત્રણ માટે ખરાબ છે. ઉચ્ચ બેરર શ્વાસ લેવા યોગ્ય કાપડ માટે સારું છે પરંતુ ખોરાકના પેકેજિંગ માટે ખરાબ છે. તમારા ઇજનેરી ધ્યેયને ધ્યાનમાં લો: અવરોધ (ઓછું) અથવા પ્રવાહ (ઉચ્ચ).
મકાનની વરાળ અવરોધની પ્લેસમેન્ટ શું નક્કી કરે છે?
આબોહવા! ઠંડા વાતાવરણમાં ગરમ (આંતરિક) બાજુએ વરાળ અવરોધોની જરૂર પડે છે જેથી અંદરની ભેજ ઠંડી દિવાલોમાં ઘનીભૂત થતી અટકે છે. ગરમ ભેજવાળા વાતાવરણમાં બાહ્ય પર અવરોધો અથવા બંને રીતે સૂકવવાની મંજૂરી આપવા માટે પારગમ્ય દિવાલોની જરૂર પડે છે. ખોટી પ્લેસમેન્ટ મોલ્ડ અને સડોનું કારણ બને છે.
કઈ સામગ્રીમાં સૌથી વધુ/ઓછી પારગમ્યતા છે?
ચુંબકીય: સુપરમેલોય (μᵣ~1M) વિ વેક્યૂમ (μᵣ=1). પ્રવાહી: કાંકરી (>10 D) વિ શેલ (1 nD). ગેસ: સિલિકોન (CO₂ માટે 3000+ બેરર) વિ ધાતુયુક્ત ફિલ્મો (0.001 બેરર). વરાળ: ફાઇબરગ્લાસ (>100 પર્મ) વિ એલ્યુમિનિયમ ફોઇલ (0 પર્મ).
સંપૂર્ણ ટૂલ ડિરેક્ટરી
UNITS પર ઉપલબ્ધ બધા 71 ટૂલ્સ