Конвертор на пропустливост
Конвертор на Пропустливост
Конвертирајте помеѓу 4 различни типови на единици за пропустливост со научна прецизност. Магнетната (H/m), флуидната (дарси), гасната (барер) и парната (перм) пропустливост мерат фундаментално различни физички својства и не можат да се конвертираат помеѓу типови.
Што е Пропустливост?
Пропустливоста мери колку лесно нешто поминува низ материјал, но оваа едноставна дефиниција крие критичен факт: постојат ЧЕТИРИ сосема различни типови на пропустливост во физиката и инженерството, секој од нив мери различни физички количини.
Четирите Типа на Пропустливост
Магнетна Пропустливост (μ)
Мери колку лесно магнетниот флукс поминува низ материјал. Ја поврзува густината на магнетниот флукс (B) со јачината на магнетното поле (H).
Единици: H/m, μH/m, nH/m, релативна пропустливост (μᵣ)
Формула: B = μ × H
Примени: Електромагнети, трансформатори, магнетна заштита, индуктори, МРИ машини
Примери: Вакуум (μᵣ = 1), Железо (μᵣ = 5,000), Пермалој (μᵣ = 100,000)
Флуидна Пропустливост (k)
Мери колку лесно течностите (нафта, вода, гас) течат низ порозни средини како карпа или почва. Критична за нафтеното инженерство.
Единици: дарси (D), милидарси (mD), нанодарси (nD), m²
Формула: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Примени: Нафтени/гасни резервоари, проток на подземни води, дренажа на почва, карактеризација на карпи
Примери: Шкрилец (1-100 nD), Песочник (10-1000 mD), Чакал (>10 D)
Гасна Пропустливост (P)
Мери колку брзо специфични гасови се пренесуваат низ полимери, мембрани или материјали за пакување. Се користи во пакувањето и науката за мембрани.
Единици: барер, ГПУ (единица за гасна пермеација), mol·m/(s·m²·Pa)
Формула: P = (N × L) / (A × Δp × t)
Примени: Пакување на храна, мембрани за одвојување на гасови, заштитни облоги, вселенски костуми
Примери: HDPE (0,5 барери за O₂), Силиконска гума (600 барери за O₂)
Пропустливост на Водена Пареа
Мери стапката на пренос на влага низ градежни материјали, ткаенини или пакување. Критична за контрола на влагата и градежната наука.
Единици: перм, перм-инч, g/(Pa·s·m²)
Формула: WVTR = пермеанса × разлика во притисокот на пареата
Примени: Градежни парни бариери, дишливи ткаенини, управување со влага, пакување
Примери: Полиетилен (0,06 перми), Шперплоча (0,7 перми), Необоен гипс-картон (20-50 перми)
Брзи Факти
Не може да се Конвертира помеѓу Типови
Магнетна пропустливост (H/m) ≠ Флуидна пропустливост (дарси) ≠ Гасна пропустливост (барер) ≠ Парна пропустливост (перм). Овие мерат различна физика!
Екстремен Опсег
Флуидната пропустливост се протега низ 21 ред на големина: од густ шкрилец (10⁻⁹ дарси) до чакал (10¹² дарси)
Конфузија во Името на Единицата
Зборот „пропустливост“ се користи за сите четири типа, но тие се сосема различни количини. Секогаш наведувајте кој тип!
Специфично за Материјалот
Гасната пропустливост зависи и од материјалот и од типот на гасот. Пропустливоста на кислород ≠ пропустливоста на азот за истиот материјал!
Магнетна Пропустливост (μ)
Магнетната пропустливост опишува како материјалот реагира на магнетно поле. Таа е односот на густината на магнетниот флукс (B) и јачината на магнетното поле (H).
Формула: B = μ × H = μ₀ × μᵣ × H
B = густина на магнетен флукс (T), H = јачина на магнетно поле (A/m), μ = пропустливост (H/m), μ₀ = 4π × 10⁻⁷ H/m (слободен простор), μᵣ = релативна пропустливост (бездимензионална)
Категории на Материјали
| Тип | Релативна Пропустливост | Примери |
|---|---|---|
| Дијамагнетни | μᵣ < 1 | Бизмут (0,999834), Бакар (0,999994), Вода (0,999991) |
| Парамагнетни | 1 < μᵣ < 1,01 | Алуминиум (1,000022), Платина (1,000265), Воздух (1,0000004) |
| Феромагнетни | μᵣ >> 1 | Железо (5.000), Никел (600), Пермалој (100.000) |
Флуидна Пропустливост (Дарси)
Флуидната пропустливост мери колку лесно течностите течат низ порозна карпа или почва. Дарси е стандардна единица во нафтеното инженерство.
Формула: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Q = проток (m³/s), k = пропустливост (m²), A = површина на напречен пресек (m²), ΔP = разлика во притисок (Pa), μ = вискозност на флуид (Pa·s), L = должина (m)
Што е Дарси?
1 дарси е пропустливоста што овозможува 1 cm³/s флуид (вискозност 1 центипоаз) да тече низ напречен пресек од 1 cm² под градиент на притисок од 1 atm/cm.
SI еквивалент: 1 дарси = 9,869233 × 10⁻¹³ m²
Опсези на пропустливост во нафтено инженерство
| Категорија | Пропустливост | Опис | Примери: |
|---|---|---|---|
| Ултра-густа (Шкрилец) | 1-100 нанодарси (nD) | Бара хидраулично фрактурирање за економска продукција | Шкрилец од Бакен, шкрилец од Марселус, шкрилец од Игл Форд |
| Густ Гас/Нафта | 0,001-1 милидарси (mD) | Тешко за производство, потребна е стимулација | Густи песочници, некои карбонати |
| Конвенционален Резервоар | 1-1000 милидарси | Добра продуктивност на нафта/гас | Повеќето комерцијални резервоари од песочник и карбонат |
| Одличен Резервоар | 1-10 дарси | Одлична продуктивност | Висококвалитетни песочници, фрактурирани карбонати |
| Екстремно Пропустлив | > 10 дарси | Многу високи стапки на проток | Чакал, груб песок, високо фрактурирана карпа |
Гасна Пропустливост (Барер)
Гасната пропустливост мери колку брзо специфични гасови се пренесуваат низ полимери и мембрани. Барер е стандардна единица, именувана по физичарот Ричард Барер.
Формула: P = (N × L) / (A × Δp × t)
P = пропустливост (барер), N = количина на пренесен гас (cm³ при STP), L = дебелина на материјалот (cm), A = површина (cm²), Δp = разлика во притисок (cmHg), t = време (s)
Што е Барер?
1 барер = 10⁻¹⁰ cm³(STP)·cm/(s·cm²·cmHg). Ова го мери волуменот на гасот (при стандардна температура и притисок) што продира низ единица дебелина по единица површина по единица време по единица разлика во притисок.
Алтернативни единици: 1 барер = 3,348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa)
Пример: Силиконска гума: H₂ (550 барери), O₂ (600 барери), N₂ (280 барери), CO₂ (3200 барери)
Апликации
| Поле | Апликација | Примери |
|---|---|---|
| Пакување на Храна | Ниската пропустливост на O₂ ја зачувува свежината | EVOH (0,05 барери), PET (0,05-0,2 барери) |
| Одвојување на Гасови | Високата пропустливост ги одвојува гасовите (O₂/N₂, CO₂/CH₄) | Силиконска гума, полиимиди |
| Медицинско Пакување | Бариерните филмови штитат од влага/кислород | Блистер пакувања, фармацевтски шишиња |
| Постави за Пневматици | Ниската пропустливост на воздух го одржува притисокот | Халобутилна гума (30-40 барери) |
Пропустливост на Водена Пареа (Перм)
Пропустливоста на водена пареа го мери преносот на влага низ материјали. Таа е критична за градежната наука, спречување на мувла, кондензација и структурни оштетувања.
Формула: WVTR = пермеанса × (p₁ - p₂)
WVTR = стапка на пренос на водена пареа, пермеанса = пропустливост/дебелина, p₁, p₂ = притисоци на пареата од секоја страна
Што е Перм?
US Perm: 1 перм (САД) = 1 греин/(h·ft²·inHg) = 5,72135 × 10⁻¹¹ kg/(Pa·s·m²)
Metric Perm: 1 перм (метрички) = 1 g/(Pa·s·m²) = 57,45 перм-инчи (САД)
Напомена: Перм-инч вклучува дебелина; перм е пермеанса (веќе поделена со дебелина)
Класификации на градежни материјали
| Категорија | Опис | Примери: |
|---|---|---|
| Парни Бариери (< 0,1 перм) | Блокираат речиси секаков пренос на влага | Полиетиленска фолија (0,06 перми), алуминиумска фолија (0,0 перми), винил тапети (0,05 перми) |
| Забавувачи на Пареа (0,1-1 перм) | Значително ја забавуваат влагата, но не се целосна бариера | Маслена боја (0,3 перми), крафт-хартија (0,4 перми), иверица (0,7 перми) |
| Полу-пропустливи (1-10 перм) | Дозволуваат одреден пренос на влага | Латекс боја (1-5 перми), OSB плочи (2 перми), градежна хартија (5 перми) |
| Пропустливи (> 10 перм) | Слободно дозволуваат пренос на влага | Необоен гипс-картон (20-50 перми), изолација од стаклена волна (>100 перми), обвивка за куќа (>50 перми) |
Ладна клима: Во ладни клими, парните бариери се поставуваат на топлата (внатрешна) страна за да се спречи кондензација на внатрешната влага во ладните шуплини на ѕидовите.
Топла влажна клима: Во топли и влажни клими, парните бариери треба да бидат на надворешната страна ИЛИ користете пропустливи ѕидови за да се овозможи сушење во двете насоки.
Брзи Табели за Конверзија
Магнетна Пропустливост
| Од | До |
|---|---|
| 1 H/m | 1.000.000 μH/m |
| 1 H/m | 795.774,7 μᵣ |
| μ₀ (вакуум) | 1,257 × 10⁻⁶ H/m |
| μ₀ (вакуум) | 1,257 μH/m |
| μᵣ = 1000 (железо) | 0,001257 H/m |
Флуидна Пропустливост (Дарси)
| Од | До |
|---|---|
| 1 дарси | 1.000 милидарси (mD) |
| 1 дарси | 9,869 × 10⁻¹³ m² |
| 1 милидарси | 10⁻⁶ дарси |
| 1 нанодарси | 10⁻⁹ дарси |
| 1 m² | 1,013 × 10¹² дарси |
Гасна Пропустливост
| Од | До |
|---|---|
| 1 барер | 10.000 ГПУ |
| 1 барер | 3,348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa) |
| 1 ГПУ | 10⁻⁴ барери |
| 100 барери | Добра бариера |
| > 1000 барери | Лоша бариера (висока пропустливост) |
Пропустливост на Водена Пареа
| Од | До |
|---|---|
| 1 перм (САД) | 5,72 × 10⁻¹¹ kg/(Pa·s·m²) |
| 1 перм-инч | 1,459 × 10⁻¹² kg·m/(Pa·s·m²) |
| 1 перм (метрички) | 57,45 перм-инчи (САД) |
| < 0,1 перм | Парна бариера |
| > 10 перм | Паропропустлив |
Често Поставувани Прашања
Можам ли да конвертирам дарси во барер или перм?
Не! Овие мерат сосема различни физички својства. Флуидната пропустливост (дарси), гасната пропустливост (барер), парната пропустливост (перм) и магнетната пропустливост (H/m) се четири различни количини кои не можат да се конвертираат една во друга. Користете го филтерот за категории во конверторот.
Зошто гасната пропустливост зависи од гасот?
Различните гасови имаат различни молекуларни големини и интеракции со материјалите. H₂ и He продираат побрзо од O₂ или N₂. Секогаш наведувајте го гасот: 'пропустливост на O₂ = 0,5 барери', а не само 'пропустливост = 0,5 барери'.
Која е разликата помеѓу перм и перм-инч?
Перм-инч е пропустливост (својство на материјалот независно од дебелината). Перм е пермеанса (зависи од дебелината). Релација: пермеанса = пропустливост/дебелина. Користете перм-инч за споредба на материјали.
Како нафтените инженери го користат дарси?
Пропустливоста на резервоарот ги одредува стапките на проток на нафта/гас. Резервоар од 100 mD може да произведе 500 барели/ден; резервоар од густ гас од 1 mD бара хидраулично фрактурирање. Формациите од шкрилец (1-100 nD) се екстремно густи.
Зошто релативната пропустливост (μᵣ) е бездимензионална?
Тоа е однос што ја споредува пропустливоста на материјалот со пропустливоста на вакуум (μ₀). За да добиете апсолутна пропустливост во H/m: μ = μ₀ × μᵣ = 1,257×10⁻⁶ × μᵣ H/m. За железо (μᵣ = 5000), μ = 0,00628 H/m.
Дали високата пропустливост е секогаш добра?
Зависи од апликацијата! Висока вредност на дарси е добра за нафтени бунари, но лоша за задржување. Висока вредност на барери е добра за дишливи ткаенини, но лоша за пакување на храна. Размислете за вашата инженерска цел: бариера (ниска) или проток (висока).
Што го одредува поставувањето на градежната парна бариера?
Климата! Ладните клими бараат парни бариери на топлата (внатрешна) страна за да се спречи кондензација на внатрешната влага во ладните ѕидови. Топлите и влажни клими бараат бариери на надворешната страна ИЛИ пропустливи ѕидови за да се овозможи сушење на двете страни. Погрешното поставување предизвикува мувла и гниење.
Кои материјали имаат најголема/најмала пропустливост?
Магнетна: Супермалој (μᵣ~1M) наспроти вакуум (μᵣ=1). Флуидна: Чакал (>10 D) наспроти шкрилец (1 nD). Гасна: Силикон (3000+ барери за CO₂) наспроти метализирани филмови (0,001 барери). Парна: Стаклена волна (>100 перми) наспроти алуминиумска фолија (0 перми).
Комплетен Директориум на Алатки
Сите 71 алатки достапни на UNITS