Skvarbumo Keitiklis
Pralaidumo Keitiklis
Konvertuokite tarp 4 skirtingų pralaidumo vienetų tipų su moksliniu tikslumu. Magnetinis (H/m), skysčio (darcy), dujų (barrer) ir garų (perm) pralaidumai matuoja iš esmės skirtingas fizines savybes ir negali būti konvertuojami tarp tipų.
Kas yra Pralaidumas?
Pralaidumas matuoja, kaip lengvai kas nors prasiskverbia per medžiagą, tačiau ši paprasta apibrėžtis slepia kritinį faktą: fizikoje ir inžinerijoje yra KETURI visiškai skirtingi pralaidumo tipai, kurių kiekvienas matuoja skirtingus fizinius dydžius.
Keturi Pralaidumo Tipai
Magnetinis Pralaidumas (μ)
Matuoja, kaip lengvai magnetinis srautas praeina per medžiagą. Susieja magnetinio srauto tankį (B) su magnetinio lauko stipriu (H).
Vienetai: H/m, μH/m, nH/m, santykinis pralaidumas (μᵣ)
Formulė: B = μ × H
Taikymai: Elektromagnetai, transformatoriai, magnetinis ekranavimas, induktoriai, MRT aparatai
Pavyzdžiai: Vakuumas (μᵣ = 1), Geležis (μᵣ = 5,000), Permalojus (μᵣ = 100,000)
Skysčio Pralaidumas (k)
Matuoja, kaip lengvai skysčiai (nafta, vanduo, dujos) teka per porėtas terpes, tokias kaip uolienos ar dirvožemis. Kritiškai svarbus naftos inžinerijoje.
Vienetai: darcy (D), millidarcy (mD), nanodarcy (nD), m²
Formulė: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Taikymai: Naftos/dujų telkiniai, požeminio vandens tėkmė, dirvožemio drenažas, uolienų apibūdinimas
Pavyzdžiai: Skalūnas (1-100 nD), Smiltainis (10-1000 mD), Žvyras (>10 D)
Dujų Pralaidumas (P)
Matuoja, kaip greitai konkrečios dujos prasiskverbia per polimerus, membranas ar pakavimo medžiagas. Naudojamas pakuočių ir membranų moksle.
Vienetai: barrer, GPU (dujų pralaidumo vienetas), mol·m/(s·m²·Pa)
Formulė: P = (N × L) / (A × Δp × t)
Taikymai: Maisto pakuotės, dujų atskyrimo membranos, apsauginės dangos, kosminiai kostiumai
Pavyzdžiai: HDPE (0.5 barrer deguoniui), Silikoninė guma (600 barrer deguoniui)
Vandens Garų Pralaidumas
Matuoja drėgmės perdavimo greitį per statybines medžiagas, audinius ar pakuotes. Kritiškai svarbus drėgmės kontrolei ir statybos mokslui.
Vienetai: perm, perm-inch, g/(Pa·s·m²)
Formulė: WVTR = pralaidumas × garų slėgio skirtumas
Taikymai: Pastatų garų barjerai, pralaidūs audiniai, drėgmės valdymas, pakuotės
Pavyzdžiai: Polietilenas (0.06 perm), Fanera (0.7 perm), Nedažytas gipso kartonas (20-50 perm)
Greiti Faktai
Negalima Konvertuoti Tarp Tipų
Magnetinis pralaidumas (H/m) ≠ Skysčio pralaidumas (darcy) ≠ Dujų pralaidumas (barrer) ≠ Garų pralaidumas (perm). Jie matuoja skirtingą fiziką!
Ekstremalus Diapazonas
Skysčio pralaidumas apima 21 eilės dydį: nuo sandaraus skalūno (10⁻⁹ darcy) iki žvyro (10¹² darcy)
Vienetų Pavadinimų Painiava
Žodis 'pralaidumas' naudojamas visiems keturiems tipams, tačiau jie yra visiškai skirtingi dydžiai. Visada nurodykite, kuris tipas!
Specifinis Medžiagai
Dujų pralaidumas priklauso IR nuo medžiagos, IR nuo dujų tipo. Deguonies pralaidumas ≠ azoto pralaidumas tai pačiai medžiagai!
Magnetinis Pralaidumas (μ)
Magnetinis pralaidumas apibūdina, kaip medžiaga reaguoja į magnetinį lauką. Tai magnetinio srauto tankio (B) ir magnetinio lauko stiprio (H) santykis.
Formulė: B = μ × H = μ₀ × μᵣ × H
B = magnetinio srauto tankis (T), H = magnetinio lauko stipris (A/m), μ = pralaidumas (H/m), μ₀ = 4π × 10⁻⁷ H/m (laisva erdvė), μᵣ = santykinis pralaidumas (be matmenų)
Medžiagų Kategorijos
| Tipas | Santykinis Pralaidumas | Pavyzdžiai |
|---|---|---|
| Diamagnetikas | μᵣ < 1 | Bismutas (0.999834), Varis (0.999994), Vanduo (0.999991) |
| Paramagnetikas | 1 < μᵣ < 1.01 | Aliuminis (1.000022), Platina (1.000265), Oras (1.0000004) |
| Feromagnetikas | μᵣ >> 1 | Geležis (5,000), Nikelis (600), Permalojus (100,000) |
Skysčio Pralaidumas (Darcy)
Skysčio pralaidumas matuoja, kaip lengvai skysčiai teka per porėtą uolieną ar dirvožemį. Darcy yra standartinis vienetas naftos inžinerijoje.
Formulė: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Q = srauto greitis (m³/s), k = pralaidumas (m²), A = skerspjūvio plotas (m²), ΔP = slėgio skirtumas (Pa), μ = skysčio klampumas (Pa·s), L = ilgis (m)
Kas yra Darcy?
1 darcy yra pralaidumas, leidžiantis 1 cm³/s skysčio (1 centipoise klampumo) tekėti per 1 cm² skerspjūvį esant 1 atm/cm slėgio gradientui.
SI ekvivalentas: 1 darcy = 9.869233 × 10⁻¹³ m²
Pralaidumo diapazonai naftos inžinerijoje
| Kategorija | Pralaidumas | Aprašymas | Pavyzdžiai: |
|---|---|---|---|
| Ypač Sandarus (Skalūnas) | 1-100 nanodarcy (nD) | Reikalingas hidraulinis ardymas ekonominei gavybai | Bakken skalūnas, Marcellus skalūnas, Eagle Ford skalūnas |
| Sandarios Dujos/Nafta | 0.001-1 millidarcy (mD) | Sunku išgauti, reikia stimuliacijos | Sandarūs smiltainiai, kai kurie karbonatai |
| Įprastas Kolektorius | 1-1000 millidarcy | Geras naftos/dujų produktyvumas | Dauguma komercinių smiltainio ir karbonatų kolektorių |
| Puikus Kolektorius | 1-10 darcy | Puikus produktyvumas | Aukštos kokybės smiltainiai, suskeldėję karbonatai |
| Ypač Pralaidus | > 10 darcy | Labai dideli srauto greičiai | Žvyras, stambus smėlis, labai suskeldėjusi uoliena |
Dujų Pralaidumas (Barrer)
Dujų pralaidumas matuoja, kaip greitai konkrečios dujos prasiskverbia per polimerus ir membranas. Barrer yra standartinis vienetas, pavadintas fiziko Richard Barrer garbei.
Formulė: P = (N × L) / (A × Δp × t)
P = pralaidumas (barrer), N = perduotų dujų kiekis (cm³ esant STP), L = medžiagos storis (cm), A = plotas (cm²), Δp = slėgio skirtumas (cmHg), t = laikas (s)
Kas yra Barrer?
1 barrer = 10⁻¹⁰ cm³(STP)·cm/(s·cm²·cmHg). Tai matuoja dujų tūrį (standartinėje temperatūroje ir slėgyje), kuris prasiskverbia per vienetinį storį, per vienetinį plotą, per vienetinį laiką, esant vienetiniam slėgio skirtumui.
Alternatyvūs vienetai: 1 barrer = 3.348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa)
Pavyzdys: Silikoninė guma: H₂ (550 barrer), O₂ (600 barrer), N₂ (280 barrer), CO₂ (3200 barrer)
Pritaikymai
| Sritis | Pritaikymas | Pavyzdžiai |
|---|---|---|
| Maisto Pakuotės | Mažas O₂ pralaidumas išsaugo šviežumą | EVOH (0.05 barrer), PET (0.05-0.2 barrer) |
| Dujų Atskyrimas | Didelis pralaidumas atskiria dujas (O₂/N₂, CO₂/CH₄) | Silikoninė guma, poliimidai |
| Medicininės Pakuotės | Barjerinės plėvelės apsaugo nuo drėgmės/deguonies | Lizdinės plokštelės, farmacijos buteliukai |
| Padangų Įdėklai | Mažas oro pralaidumas palaiko slėgį | Halobutilo guma (30-40 barrer) |
Vandens Garų Pralaidumas (Perm)
Vandens garų pralaidumas matuoja drėgmės perdavimą per medžiagas. Kritiškai svarbus statybos mokslui, pelėsio, kondensato ir konstrukcinių pažeidimų prevencijai.
Formulė: WVTR = pralaidumas × (p₁ - p₂)
WVTR = vandens garų perdavimo greitis, pralaidumas = pralaidumas/storis, p₁, p₂ = garų slėgiai kiekvienoje pusėje
Kas yra Perm?
US Perm: 1 perm (JAV) = 1 grūdas/(h·ft²·inHg) = 5.72135 × 10⁻¹¹ kg/(Pa·s·m²)
Metric Perm: 1 perm (metrinis) = 1 g/(Pa·s·m²) = 57.45 perm-inch (JAV)
Pastaba: Perm-inch apima storį; perm yra pralaidumas (jau padalintas iš storio)
Statybinių medžiagų klasifikacijos
| Kategorija | Aprašymas | Pavyzdžiai: |
|---|---|---|
| Garų Barjerai (< 0.1 perm) | Blokuoja beveik visą drėgmės perdavimą | Polietileno plėvelė (0.06 perm), aliuminio folija (0.0 perm), viniliniai tapetai (0.05 perm) |
| Garų Lėtintojai (0.1-1 perm) | Ženkliai lėtina drėgmę, bet nėra visiškas barjeras | Aliejiniai dažai (0.3 perm), kraftpopierius (0.4 perm), fanera (0.7 perm) |
| Pusiau Pralaidūs (1-10 perm) | Leidžia tam tikrą drėgmės perdavimą | Latekso dažai (1-5 perm), OSB plokštės (2 perm), statybinis popierius (5 perm) |
| Pralaidūs (> 10 perm) | Laisvai leidžia drėgmės perdavimą | Nedažytas gipso kartonas (20-50 perm), stiklo vatos izoliacija (>100 perm), namo apvyniojimas (>50 perm) |
Šaltas klimatas: Šaltame klimate garų barjerai dedami šiltoje (vidinėje) pusėje, kad vidaus drėgmė nesikondensuotų šaltose sienų ertmėse.
Karštas drėgnas klimatas: Karštame drėgname klimate garų barjerai turėtų būti išorėje ARBA naudoti pralaidžias sienas, kad būtų galima džiūti į abi puses.
Greitos Konvertavimo Lentelės
Magnetinis Pralaidumas
| Nuo | Iki |
|---|---|
| 1 H/m | 1,000,000 μH/m |
| 1 H/m | 795,774.7 μᵣ |
| μ₀ (vakuumas) | 1.257 × 10⁻⁶ H/m |
| μ₀ (vakuumas) | 1.257 μH/m |
| μᵣ = 1000 (geležis) | 0.001257 H/m |
Skysčio Pralaidumas (Darcy)
| Nuo | Iki |
|---|---|
| 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 |
Dujų Pralaidumas
| Nuo | Iki |
|---|---|
| 1 barrer | 10,000 GPU |
| 1 barrer | 3.348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa) |
| 1 GPU | 10⁻⁴ barrer |
| 100 barrer | Geras barjeras |
| > 1000 barrer | Blogas barjeras (didelis pralaidumas) |
Vandens Garų Pralaidumas
| Nuo | Iki |
|---|---|
| 1 perm (JAV) | 5.72 × 10⁻¹¹ kg/(Pa·s·m²) |
| 1 perm-inch | 1.459 × 10⁻¹² kg·m/(Pa·s·m²) |
| 1 perm (metrinis) | 57.45 perm-inch (JAV) |
| < 0.1 perm | Garų barjeras |
| > 10 perm | Garams pralaidus |
Dažnai Užduodami Klausimai
Ar galiu konvertuoti darcy į barrer arba perm?
Ne! Jie matuoja visiškai skirtingas fizines savybes. Skysčio pralaidumas (darcy), dujų pralaidumas (barrer), garų pralaidumas (perm) ir magnetinis pralaidumas (H/m) yra keturi skirtingi dydžiai, kurių negalima konvertuoti vieno į kitą. Naudokite kategorijų filtrą keitiklyje.
Kodėl dujų pralaidumas priklauso nuo dujų?
Skirtingos dujos turi skirtingus molekulių dydžius ir sąveiką su medžiagomis. H₂ ir He prasiskverbia greičiau nei O₂ ar N₂. Visada nurodykite dujas: 'O₂ pralaidumas = 0.5 barrer', o ne tik 'pralaidumas = 0.5 barrer'.
Kuo skiriasi perm ir perm-inch?
Perm-inch yra pralaidumas (medžiagos savybė, nepriklausoma nuo storio). Perm yra pralaidumas (priklauso nuo storio). Ryšys: pralaidumas = pralaidumas/storis. Naudokite perm-inch medžiagų palyginimui.
Kaip naftos inžinieriai naudoja darcy?
Kolektoriaus pralaidumas nustato naftos/dujų srauto greičius. 100 mD kolektorius gali pagaminti 500 barelių per dieną; 1 mD sandarių dujų kolektorius reikalauja hidraulinio ardymo. Skalūnų formacijos (1-100 nD) yra ypač sandarios.
Kodėl santykinis pralaidumas (μᵣ) yra be matmenų?
Tai santykis, lyginantis medžiagos pralaidumą su vakuumo pralaidumu (μ₀). Norint gauti absoliutų pralaidumą H/m: μ = μ₀ × μᵣ = 1.257×10⁻⁶ × μᵣ H/m. Geležiai (μᵣ = 5000), μ = 0.00628 H/m.
Ar didelis pralaidumas visada yra gerai?
Priklauso nuo taikymo! Didelis darcy yra geras naftos gręžiniams, bet blogas izoliavimui. Didelis barrer yra geras pralaidiems audiniams, bet blogas maisto pakuotėms. Apsvarstykite savo inžinerinį tikslą: barjeras (mažas) arba srautas (didelis).
Kas lemia pastato garų barjero išdėstymą?
Klimatas! Šaltame klimate reikia garų barjerų šiltoje (vidinėje) pusėje, kad vidaus drėgmė nesikondensuotų šaltose sienose. Karštame drėgname klimate reikia barjerų išorėje ARBA pralaidžių sienų, kad būtų galima džiūti į abi puses. Neteisingas išdėstymas sukelia pelėsį ir puvinį.
Kurios medžiagos turi didžiausią/mažiausią pralaidumą?
Magnetinis: Supermalojus (μᵣ~1M) prieš vakuumą (μᵣ=1). Skysčio: Žvyras (>10 D) prieš skalūną (1 nD). Dujų: Silikonas (3000+ barrer CO₂) prieš metalizuotas plėveles (0.001 barrer). Garų: Stiklo vata (>100 perm) prieš aliuminio foliją (0 perm).
Visas Įrankių Katalogas
Visi 71 įrankiai, pasiekiami UNITS