Caurlaidības Pārveidotājs
Caurlaidības Pārveidotājs
Pārveidojiet starp 4 dažādiem caurlaidības vienību veidiem ar zinātnisku precizitāti. Magnētiskā (H/m), šķidruma (darsijs), gāzes (barers) un tvaika (perms) caurlaidība mēra fundamentāli atšķirīgas fizikālās īpašības, un tās nevar pārveidot starp veidiem.
Kas ir Caurlaidība?
Caurlaidība mēra, cik viegli kaut kas iziet cauri materiālam, bet šī vienkāršā definīcija slēpj kritisku faktu: fizikā un inženierzinātnēs ir ČETRI pilnīgi atšķirīgi caurlaidības veidi, un katrs mēra atšķirīgas fizikālās lielumus.
Četri Caurlaidības Veidi
Magnētiskā Caurlaidība (μ)
Mēra, cik viegli magnētiskā plūsma iziet cauri materiālam. Saista magnētiskās plūsmas blīvumu (B) ar magnētiskā lauka intensitāti (H).
Vienības: H/m, μH/m, nH/m, relatīvā caurlaidība (μᵣ)
Formula: B = μ × H
Lietojumi: Elektromagnēti, transformatori, magnētiskā ekranēšana, induktori, MRI iekārtas
Piemēri: Vakuums (μᵣ = 1), Dzelzs (μᵣ = 5,000), Permalojs (μᵣ = 100,000)
Šķidruma Caurlaidība (k)
Mēra, cik viegli šķidrumi (eļļa, ūdens, gāze) plūst caur porainiem materiāliem, piemēram, iežiem vai augsni. Kritiski svarīgi naftas inženierijai.
Vienības: darsijs (D), milidarsijs (mD), nanodarsijs (nD), m²
Formula: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Lietojumi: Naftas/gāzes rezervuāri, gruntsūdens plūsma, augsnes drenāža, iežu raksturošana
Piemēri: Slāneklis (1-100 nD), Smilšakmens (10-1000 mD), Grants (>10 D)
Gāzes Caurlaidība (P)
Mēra, cik ātri konkrētas gāzes izplatās caur polimēriem, membrānām vai iepakojuma materiāliem. Izmanto iepakojumā un membrānu zinātnē.
Vienības: barers, GPU (gāzes caurlaidības vienība), mol·m/(s·m²·Pa)
Formula: P = (N × L) / (A × Δp × t)
Lietojumi: Pārtikas iepakojums, gāzu atdalīšanas membrānas, aizsargpārklājumi, kosmosa tērpi
Piemēri: HDPE (0,5 bareri O₂), Silikona gumija (600 bareri O₂)
Ūdens Tvaika Caurlaidība
Mēra mitruma pārneses ātrumu caur būvmateriāliem, audumiem vai iepakojumu. Kritiski svarīgi mitruma kontrolei un būvzinātnei.
Vienības: perms, perms-colla, g/(Pa·s·m²)
Formula: WVTR = caurlaidība × tvaika spiediena starpība
Lietojumi: Ēku tvaika barjeras, elpojoši audumi, mitruma pārvaldība, iepakojums
Piemēri: Polietilēns (0,06 permi), Saplāksnis (0,7 permi), Nekrāsots ģipškartons (20-50 permi)
Ātrie Fakti
Nevar Pārveidot Starp Veidiem
Magnētiskā caurlaidība (H/m) ≠ Šķidruma caurlaidība (darsijs) ≠ Gāzes caurlaidība (barers) ≠ Tvaika caurlaidība (perms). Tie mēra dažādu fiziku!
Ekstrēms Diapazons
Šķidruma caurlaidība aptver 21 lieluma kārtu: no blīva slānekļa (10⁻⁹ darsiji) līdz grants (10¹² darsiji)
Vienību Nosaukumu Neskaidrības
Vārds 'caurlaidība' tiek lietots visiem četriem veidiem, bet tie ir pilnīgi atšķirīgi lielumi. Vienmēr norādiet, kurš veids!
Materiālam Specifisks
Gāzes caurlaidība ir atkarīga gan no materiāla, gan no gāzes veida. Skābekļa caurlaidība ≠ slāpekļa caurlaidība tam pašam materiālam!
Magnētiskā Caurlaidība (μ)
Magnētiskā caurlaidība raksturo, kā materiāls reaģē uz magnētisko lauku. Tā ir magnētiskās plūsmas blīvuma (B) attiecība pret magnētiskā lauka intensitāti (H).
Formula: B = μ × H = μ₀ × μᵣ × H
B = magnētiskās plūsmas blīvums (T), H = magnētiskā lauka intensitāte (A/m), μ = caurlaidība (H/m), μ₀ = 4π × 10⁻⁷ H/m (brīvā telpa), μᵣ = relatīvā caurlaidība (bezdimensiju)
Materiālu Kategorijas
| Veids | Relatīvā Caurlaidība | Piemēri |
|---|---|---|
| Diamagnētisks | μᵣ < 1 | Bismuts (0,999834), Varš (0,999994), Ūdens (0,999991) |
| Paramagnētisks | 1 < μᵣ < 1,01 | Alumīnijs (1,000022), Platīns (1,000265), Gaiss (1,0000004) |
| Feromagnētisks | μᵣ >> 1 | Dzelzs (5 000), Niķelis (600), Permalojs (100 000) |
Šķidruma Caurlaidība (Darsijs)
Šķidruma caurlaidība mēra, cik viegli šķidrumi plūst caur porainu iezi vai augsni. Darsijs ir standarta vienība naftas inženierijā.
Formula: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Q = plūsmas ātrums (m³/s), k = caurlaidība (m²), A = šķērsgriezuma laukums (m²), ΔP = spiediena starpība (Pa), μ = šķidruma viskozitāte (Pa·s), L = garums (m)
Kas ir Darsijs?
1 darsijs ir caurlaidība, kas ļauj 1 cm³/s šķidruma (1 centipuaza viskozitāte) plūst caur 1 cm² šķērsgriezumu ar spiediena gradientu 1 atm/cm.
SI ekvivalents: 1 darsijs = 9,869233 × 10⁻¹³ m²
Caurlaidības diapazoni naftas inženierzinātnēs
| Kategorija | Caurlaidība | Apraksts | Piemēri: |
|---|---|---|---|
| Īpaši blīvs (Slāneklis) | 1-100 nanodarsiji (nD) | Nepieciešama hidrauliskā plaisāšana ekonomiskai ieguvei | Bakkenas slāneklis, Marcellus slāneklis, Ērgļu Forda slāneklis |
| Blīva Gāze/Nafta | 0,001-1 milidarsijs (mD) | Grūti iegūt, nepieciešama stimulācija | Blīvi smilšakmeņi, daži karbonāti |
| Parasts Rezervuārs | 1-1000 milidarsiji | Laba naftas/gāzes produktivitāte | Lielākā daļa komerciālo smilšakmens un karbonātu rezervuāru |
| Izcils Rezervuārs | 1-10 darsiji | Izcila produktivitāte | Augstas kvalitātes smilšakmeņi, plaisuši karbonāti |
| Īpaši Caurlaidīgs | > 10 darsiji | Ļoti liels plūsmas ātrums | Grants, rupja smilts, stipri plaisuši ieži |
Gāzes Caurlaidība (Barers)
Gāzes caurlaidība mēra, cik ātri konkrētas gāzes izplatās caur polimēriem un membrānām. Barers ir standarta vienība, nosaukta par godu fiziķim Ričardam Bareram.
Formula: P = (N × L) / (A × Δp × t)
P = caurlaidība (barers), N = pārnestās gāzes daudzums (cm³ pie STP), L = materiāla biezums (cm), A = laukums (cm²), Δp = spiediena starpība (cmHg), t = laiks (s)
Kas ir Barers?
1 barers = 10⁻¹⁰ cm³(STP)·cm/(s·cm²·cmHg). Tas mēra gāzes tilpumu (standarta temperatūrā un spiedienā), kas iziet cauri vienības biezumam uz vienības laukumu uz vienības laiku uz vienības spiediena starpību.
Alternatīvās vienības: 1 barers = 3,348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa)
Piemērs: Silikona gumija: H₂ (550 bareri), O₂ (600 bareri), N₂ (280 bareri), CO₂ (3200 bareri)
Pielietojumi
| Joma | Pielietojums | Piemēri |
|---|---|---|
| Pārtikas Iepakojums | Zema O₂ caurlaidība saglabā svaigumu | EVOH (0,05 bareri), PET (0,05-0,2 bareri) |
| Gāzu Atdalīšana | Augsta caurlaidība atdala gāzes (O₂/N₂, CO₂/CH₄) | Silikona gumija, poliimīdi |
| Medicīniskais Iepakojums | Barjerplēves aizsargā no mitruma/skābekļa | Blisteru iepakojumi, farmaceitiskās pudeles |
| Riepu Oderes | Zema gaisa caurlaidība uztur spiedienu | Halobutila gumija (30-40 bareri) |
Ūdens Tvaika Caurlaidība (Perms)
Ūdens tvaika caurlaidība mēra mitruma pārnesi caur materiāliem. Tā ir kritiski svarīga būvzinātnei, novēršot pelējumu, kondensāciju un strukturālus bojājumus.
Formula: WVTR = caurlaidība × (p₁ - p₂)
WVTR = ūdens tvaika pārneses ātrums, caurlaidība = caurlaidība/biezums, p₁, p₂ = tvaika spiedieni katrā pusē
Kas ir Perms?
US Perm: 1 perms (ASV) = 1 grains/(h·ft²·inHg) = 5,72135 × 10⁻¹¹ kg/(Pa·s·m²)
Metric Perm: 1 perms (metriskais) = 1 g/(Pa·s·m²) = 57,45 perms-collas (ASV)
Piezīme: Perms-colla ietver biezumu; perms ir caurlaidība (jau dalīta ar biezumu)
Celtniecības materiālu klasifikācijas
| Kategorija | Apraksts | Piemēri: |
|---|---|---|
| Tvaika Barjeras (< 0,1 perms) | Bloķē gandrīz visu mitruma pārnesi | Polietilēna plēve (0,06 permi), alumīnija folija (0,0 permi), vinila tapetes (0,05 permi) |
| Tvaika Aizturi (0,1-1 perms) | Ievērojami palēnina mitrumu, bet nav pilnīga barjera | Eļļas bāzes krāsa (0,3 permi), kraftpapīrs (0,4 permi), saplāksnis (0,7 permi) |
| Daļēji Caurlaidīgs (1-10 permi) | Atļauj zināmu mitruma pārnesi | Lateksa krāsa (1-5 permi), OSB plāksnes (2 permi), būvpapīrs (5 permi) |
| Caurlaidīgs (> 10 permi) | Brīvi atļauj mitruma pārnesi | Nekrāsots ģipškartons (20-50 permi), stikla vates izolācija (>100 permi), mājas apvalks (>50 permi) |
Auksts klimats: Aukstā klimatā tvaika barjeras tiek liktas siltajā (iekšējā) pusē, lai novērstu iekštelpu mitruma kondensēšanos aukstās sienu dobumos.
Karsts mitrs klimats: Karstā, mitrā klimatā tvaika barjerām jābūt ārpusē VAI jāizmanto caurlaidīgas sienas, lai ļautu žūt abos virzienos.
Ātrās Pārveidošanas Tabulas
Magnētiskā Caurlaidība
| No | Līdz |
|---|---|
| 1 H/m | 1 000 000 μH/m |
| 1 H/m | 795 774,7 μᵣ |
| μ₀ (vakuums) | 1,257 × 10⁻⁶ H/m |
| μ₀ (vakuums) | 1,257 μH/m |
| μᵣ = 1000 (dzelzs) | 0,001257 H/m |
Šķidruma Caurlaidība (Darsijs)
| No | Līdz |
|---|---|
| 1 darsijs | 1 000 milidarsiji (mD) |
| 1 darsijs | 9,869 × 10⁻¹³ m² |
| 1 milidarsijs | 10⁻⁶ darsiji |
| 1 nanodarsijs | 10⁻⁹ darsiji |
| 1 m² | 1,013 × 10¹² darsiji |
Gāzes Caurlaidība
| No | Līdz |
|---|---|
| 1 barers | 10 000 GPU |
| 1 barers | 3,348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa) |
| 1 GPU | 10⁻⁴ bareri |
| 100 bareri | Laba barjera |
| > 1000 bareri | Slikta barjera (augsta caurlaidība) |
Ūdens Tvaika Caurlaidība
| No | Līdz |
|---|---|
| 1 perms (ASV) | 5,72 × 10⁻¹¹ kg/(Pa·s·m²) |
| 1 perms-colla | 1,459 × 10⁻¹² kg·m/(Pa·s·m²) |
| 1 perms (metriskais) | 57,45 perms-collas (ASV) |
| < 0,1 perms | Tvaika barjera |
| > 10 permi | Tvaika caurlaidīgs |
Biežāk Uzdotie Jautājumi
Vai es varu pārveidot darsijus uz bareriem vai permiem?
Nē! Tie mēra pilnīgi atšķirīgas fizikālās īpašības. Šķidruma caurlaidība (darsijs), gāzes caurlaidība (barers), tvaika caurlaidība (perms) un magnētiskā caurlaidība (H/m) ir četri atsevišķi lielumi, kurus nevar pārveidot savā starpā. Izmantojiet kategoriju filtru pārveidotājā.
Kāpēc gāzes caurlaidība ir atkarīga no gāzes?
Dažādām gāzēm ir dažādi molekulu izmēri un mijiedarbība ar materiāliem. H₂ un He iziet cauri ātrāk nekā O₂ vai N₂. Vienmēr norādiet gāzi: 'O₂ caurlaidība = 0,5 bareri', nevis tikai 'caurlaidība = 0,5 bareri'.
Kāda ir atšķirība starp perms un perms-collu?
Perms-colla ir caurlaidība (materiāla īpašība, kas nav atkarīga no biezuma). Perms ir caurlaidība (atkarīga no biezuma). Attiecība: caurlaidība = caurlaidība/biezums. Izmantojiet perms-collu, lai salīdzinātu materiālus.
Kā naftas inženieri izmanto darsijus?
Rezervuāra caurlaidība nosaka naftas/gāzes plūsmas ātrumus. 100 mD rezervuārs var saražot 500 barelu/dienā; 1 mD blīvas gāzes rezervuārs prasa hidraulisko plaisāšanu. Slānekļa veidojumi (1-100 nD) ir ārkārtīgi blīvi.
Kāpēc relatīvā caurlaidība (μᵣ) ir bezdimensiju?
Tā ir attiecība, kas salīdzina materiāla caurlaidību ar vakuuma caurlaidību (μ₀). Lai iegūtu absolūto caurlaidību H/m: μ = μ₀ × μᵣ = 1,257×10⁻⁶ × μᵣ H/m. Dzelzs gadījumā (μᵣ = 5000), μ = 0,00628 H/m.
Vai augsta caurlaidība vienmēr ir laba?
Atkarīgs no pielietojuma! Augsts darsijs ir labs naftas urbumiem, bet slikts izolācijai. Augsts barers ir labs elpojošiem audumiem, bet slikts pārtikas iepakojumam. Apsveriet savu inženiertehnisko mērķi: barjera (zema) vai plūsma (augsta).
Kas nosaka ēkas tvaika barjeras novietojumu?
Klimats! Aukstā klimatā nepieciešamas tvaika barjeras siltajā (iekšējā) pusē, lai novērstu iekštelpu mitruma kondensēšanos aukstās sienās. Karstā, mitrā klimatā barjerām jābūt ārpusē VAI jāizmanto caurlaidīgas sienas, lai ļautu žūt abos virzienos. Nepareizs novietojums izraisa pelējumu un pūšanu.
Kuriem materiāliem ir visaugstākā/viszemākā caurlaidība?
Magnētiskā: Supermalojs (μᵣ~1M) pret vakuumu (μᵣ=1). Šķidruma: Grants (>10 D) pret slānekli (1 nD). Gāzes: Silikons (3000+ bareri CO₂) pret metalizētām plēvēm (0,001 barers). Tvaika: Stikla vate (>100 permi) pret alumīnija foliju (0 permi).
Pilns Rīku Katalogs
Visi 71 rīki, kas pieejami UNITS