Konvertitur tal-Permeabilità
Konvertitur tal-Permeabilità
Ikseb konverżjoni bejn 4 tipi distinti ta' unitajiet ta' permeabilità bi preċiżjoni xjentifika. Il-permeabilità manjetika (H/m), tal-fluwidu (darcy), tal-gass (barrer), u tal-fwar (perm) ikejlu proprjetajiet fiżiċi fundamentalment differenti u ma jistgħux jiġu konvertiti bejn tipi.
X'inhi l-Permeabilità?
Il-permeabilità tkejjel kemm xi ħaġa tgħaddi faċilment minn ġo materjal, iżda din id-definizzjoni sempliċi taħbi fatt kritiku: hemm ERBA' tipi kompletament differenti ta' permeabilità fil-fiżika u l-inġinerija, kull wieħed ikejjel kwantitajiet fiżiċi differenti.
L-Erbgħa Tipi ta' Permeabilità
Permeabilità Manjetika (μ)
Tkejjel kemm il-fluss manjetiku jgħaddi faċilment minn ġo materjal. Tirrelata d-densità tal-fluss manjetiku (B) mal-qawwa tal-kamp manjetiku (H).
Unitajiet: H/m, μH/m, nH/m, permeabilità relattiva (μᵣ)
Formula: B = μ × H
Applikazzjonijiet: Elettromanjeti, transformers, ilqugħ manjetiku, indutturi, magni tal-MRI
Eżempji: Vakwu (μᵣ = 1), Ħadid (μᵣ = 5,000), Permalloy (μᵣ = 100,000)
Permeabilità tal-Fluwidu (k)
Tkejjel kemm il-fluwidi (żejt, ilma, gass) jgħaddu faċilment minn mezzi porużi bħal blat jew ħamrija. Kritika għall-inġinerija tal-petroleum.
Unitajiet: darcy (D), millidarcy (mD), nanodarcy (nD), m²
Formula: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Applikazzjonijiet: Ġibjuni taż-żejt/gass, fluss tal-ilma ta' taħt l-art, drenaġġ tal-ħamrija, karatterizzazzjoni tal-blat
Eżempji: Shale (1-100 nD), Sandstone (10-1000 mD), Żrar (>10 D)
Permeabilità tal-Gass (P)
Tkejjel kemm gassijiet speċifiċi jgħaddu malajr minn ġol-polimeri, membrani, jew materjali tal-ippakkjar. Użata fl-ippakkjar u x-xjenza tal-membrani.
Unitajiet: barrer, GPU (unità tal-permeazzjoni tal-gass), mol·m/(s·m²·Pa)
Formula: P = (N × L) / (A × Δp × t)
Applikazzjonijiet: Ippakkjar tal-ikel, membrani għas-separazzjoni tal-gassijiet, kisi protettiv, ilbies spazjali
Eżempji: HDPE (0.5 barrer għal O₂), Lastiku tas-silikon (600 barrer għal O₂)
Permeabilità tal-Fwar tal-Ilma
Tkejjel ir-rata ta' trażmissjoni tal-umdità minn ġol-materjali tal-bini, drappijiet, jew ippakkjar. Kritika għall-kontroll tal-umdità u x-xjenza tal-bini.
Unitajiet: perm, perm-inch, g/(Pa·s·m²)
Formula: WVTR = permeabilità × differenza fil-pressjoni tal-fwar
Applikazzjonijiet: Barrieri tal-fwar fil-bini, drappijiet li jieħdu n-nifs, ġestjoni tal-umdità, ippakkjar
Eżempji: Polyethylene (0.06 perm), Plywood (0.7 perm), Drywall mhux miżbugħ (20-50 perm)
Fatti Mgħaġġla
Ma Jistgħux Jiġu Konvertiti bejn Tipi
Permeabilità manjetika (H/m) ≠ Permeabilità tal-fluwidu (darcy) ≠ Permeabilità tal-gass (barrer) ≠ Permeabilità tal-fwar (perm). Dawn ikejlu fiżika differenti!
Firxa Estrema
Il-permeabilità tal-fluwidu tkopri 21 ordni ta' kobor: minn shale issikkat (10⁻⁹ darcy) għal żrar (10¹² darcy)
Konfużjoni fl-Isem tal-Unità
Il-kelma 'permeabilità' tintuża għall-erba' tipi kollha, iżda huma kwantitajiet kompletament differenti. Dejjem speċifika liema tip!
Speċifiku għall-Materjal
Il-permeabilità tal-gass tiddependi KEMM fuq il-materjal U t-tip ta' gass. Il-permeabilità tal-ossiġnu ≠ il-permeabilità tan-nitroġenu għall-istess materjal!
Permeabilità Manjetika (μ)
Il-permeabilità manjetika tiddeskrivi kif materjal jirrispondi għal kamp manjetiku. Hija l-proporzjon tad-densità tal-fluss manjetiku (B) mal-qawwa tal-kamp manjetiku (H).
Formula: B = μ × H = μ₀ × μᵣ × H
B = densità tal-fluss manjetiku (T), H = qawwa tal-kamp manjetiku (A/m), μ = permeabilità (H/m), μ₀ = 4π × 10⁻⁷ H/m (spazju ħieles), μᵣ = permeabilità relattiva (mingħajr dimensjoni)
Kategoriji tal-Materjali
| Tip | Permeabilità Relattiva | Eżempji |
|---|---|---|
| Dijamanjetiku | μᵣ < 1 | Bismut (0.999834), Ram (0.999994), Ilma (0.999991) |
| Paramanjetiku | 1 < μᵣ < 1.01 | Aluminju (1.000022), Platinum (1.000265), Arja (1.0000004) |
| Ferromanjetiku | μᵣ >> 1 | Ħadid (5,000), Nikil (600), Permalloy (100,000) |
Permeabilità tal-Fluwidu (Darcy)
Il-permeabilità tal-fluwidu tkejjel kemm il-fluwidi jgħaddu faċilment minn ġo blat poruż jew ħamrija. Id-darcy hija l-unità standard fl-inġinerija tal-petroleum.
Formula: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Q = rata tal-fluss (m³/s), k = permeabilità (m²), A = erja tal-cross-section (m²), ΔP = differenza fil-pressjoni (Pa), μ = viskożità tal-fluwidu (Pa·s), L = tul (m)
X'inhu Darcy?
1 darcy hija l-permeabilità li tippermetti 1 cm³/s ta' fluwidu (viskożità ta' 1 centipoise) jgħaddi minn cross-section ta' 1 cm² taħt gradient ta' pressjoni ta' 1 atm/cm.
Ekwivalenti SI: 1 darcy = 9.869233 × 10⁻¹³ m²
Medda ta' permeabbiltà fl-inġinerija tal-petroleum
| Kategorija | Permeabbiltà | Deskrizzjoni | Eżempji: |
|---|---|---|---|
| Ultra-issikkat (Shale) | 1-100 nanodarcy (nD) | Jeħtieġ fratturazzjoni idrawlika għall-produzzjoni ekonomika | Shale ta' Bakken, shale ta' Marcellus, shale ta' Eagle Ford |
| Gass/Żejt issikkat | 0.001-1 millidarcy (mD) | Diffiċli biex tipproduċi, teħtieġ stimulazzjoni | Sandstones issikkati, xi karbonati |
| Ġibjun Konvenzjonali | 1-1000 millidarcy | Produttività tajba taż-żejt/gass | Il-biċċa l-kbira tal-ġibjuni kummerċjali ta' sandstone u karbonat |
| Ġibjun Eċċellenti | 1-10 darcy | Produttività eċċellenti | Sandstones ta' kwalità għolja, karbonati b'fissuri |
| Permeabbli Ħafna | > 10 darcy | Rati ta' fluss għoljin ħafna | Żrar, ramel oħxon, blat b'ħafna fissuri |
Permeabilità tal-Gass (Barrer)
Il-permeabilità tal-gass tkejjel kemm gassijiet speċifiċi jgħaddu malajr minn ġol-polimeri u membrani. Il-barrer hija l-unità standard, imsemmija għall-fiżiku Richard Barrer.
Formula: P = (N × L) / (A × Δp × t)
P = permeabilità (barrer), N = ammont ta' gass trażmess (cm³ f'STP), L = ħxuna tal-materjal (cm), A = erja (cm²), Δp = differenza fil-pressjoni (cmHg), t = ħin (s)
X'inhu Barrer?
1 barrer = 10⁻¹⁰ cm³(STP)·cm/(s·cm²·cmHg). Dan ikejjel il-volum ta' gass (f'temperatura u pressjoni standard) li jippermeja minn ħxuna ta' unità għal kull erja ta' unità għal kull ħin ta' unità għal kull differenza fil-pressjoni ta' unità.
Unitajiet alternattivi: 1 barrer = 3.348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa)
Eżempju: Lastiku tas-silikon: H₂ (550 barrer), O₂ (600 barrer), N₂ (280 barrer), CO₂ (3200 barrer)
Applikazzjonijiet
| Qasam | Applikazzjoni | Eżempji |
|---|---|---|
| Ippakkjar tal-Ikel | Permeabilità baxxa għall-O₂ tippreserva l-freskezza | EVOH (0.05 barrer), PET (0.05-0.2 barrer) |
| Separazzjoni tal-Gassijiet | Permeabilità għolja tissepara l-gassijiet (O₂/N₂, CO₂/CH₄) | Lastiku tas-silikon, polyimides |
| Ippakkjar Mediku | Films barriera jipproteġu mill-umdità/ossiġnu | Pakketti tal-folji, fliexken farmaċewtiċi |
| Inforor tat-Tajers | Permeabilità baxxa għall-arja żżomm il-pressjoni | Lastiku halobutyl (30-40 barrer) |
Permeabilità tal-Fwar tal-Ilma (Perm)
Il-permeabilità tal-fwar tal-ilma tkejjel it-trażmissjoni tal-umdità minn ġol-materjali. Hija kritika għax-xjenza tal-bini, il-prevenzjoni tal-moffa, il-kondensazzjoni, u l-ħsara strutturali.
Formula: WVTR = permeabilità × (p₁ - p₂)
WVTR = rata tat-trażmissjoni tal-fwar tal-ilma, permeabilità = permeabilità/ħxuna, p₁, p₂ = pressjonijiet tal-fwar fuq kull naħa
X'inhu Perm?
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)
Nota: Perm-inch jinkludi l-ħxuna; perm huwa l-permeabilità (diġà maqsuma bil-ħxuna)
Klassifikazzjonijiet tal-materjali tal-bini
| Kategorija | Deskrizzjoni | Eżempji: |
|---|---|---|
| Barrieri tal-Fwar (< 0.1 perm) | Jimblukkaw kważi t-trażmissjoni kollha tal-umdità | Folja tal-polyethylene (0.06 perm), fojl tal-aluminju (0.0 perm), wallpaper tal-vinil (0.05 perm) |
| Ritardanti tal-Fwar (0.1-1 perm) | Inaqqsu b'mod sinifikanti l-umdità, iżda mhumiex barriera kompleta | Żebgħa bbażata fuq iż-żejt (0.3 perm), karta kraft (0.4 perm), plywood (0.7 perm) |
| Semi-Permeabbli (1-10 perm) | Jippermettu xi trażmissjoni tal-umdità | Żebgħa tal-latex (1-5 perm), kisi tal-OSB (2 perm), karta tal-bini (5 perm) |
| Permeabbli (> 10 perm) | Jippermettu t-trażmissjoni tal-umdità b'mod liberu | Drywall mhux miżbugħ (20-50 perm), insulazzjoni tal-fibreglass (>100 perm), wrap tad-dar (>50 perm) |
Klima kiesħa: Fi klimi kesħin, il-barrieri tal-fwar jitqiegħdu fuq in-naħa sħuna (interna) biex jipprevjenu l-umdità ta' ġewwa milli tikkondensa f'kavitajiet tal-ħitan kesħin.
Klima sħuna u umda: Fi klimi sħan u umdi, il-barrieri tal-fwar għandhom ikunu fuq barra JEW uża ħitan permeabbli biex tippermetti t-tnixxif fiż-żewġ direzzjonijiet.
Tabelli ta' Konverżjoni Mgħaġġla
Permeabilità Manjetika
| Minn | Għal |
|---|---|
| 1 H/m | 1,000,000 μH/m |
| 1 H/m | 795,774.7 μᵣ |
| μ₀ (vakwu) | 1.257 × 10⁻⁶ H/m |
| μ₀ (vakwu) | 1.257 μH/m |
| μᵣ = 1000 (ħadid) | 0.001257 H/m |
Permeabilità tal-Fluwidu (Darcy)
| Minn | Għal |
|---|---|
| 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 |
Permeabilità tal-Gass
| Minn | Għal |
|---|---|
| 1 barrer | 10,000 GPU |
| 1 barrer | 3.348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa) |
| 1 GPU | 10⁻⁴ barrer |
| 100 barrer | Barriera tajba |
| > 1000 barrer | Barriera dgħajfa (permeabilità għolja) |
Permeabilità tal-Fwar tal-Ilma
| Minn | Għal |
|---|---|
| 1 perm (US) | 5.72 × 10⁻¹¹ kg/(Pa·s·m²) |
| 1 perm-inch | 1.459 × 10⁻¹² kg·m/(Pa·s·m²) |
| 1 perm (metric) | 57.45 perm-inch (US) |
| < 0.1 perm | Barriera tal-fwar |
| > 10 perm | Permeabbli għall-fwar |
Mistoqsijiet Frekwenti
Nista' nikkonverti darcy għal barrer jew perm?
Le! Dawn ikejlu proprjetajiet fiżiċi kompletament differenti. Il-permeabilità tal-fluwidu (darcy), il-permeabilità tal-gass (barrer), il-permeabilità tal-fwar (perm), u l-permeabilità manjetika (H/m) huma erba' kwantitajiet distinti li ma jistgħux jiġu konvertiti bejniethom. Uża l-filtru tal-kategorija fil-konvertitur.
Għaliex il-permeabilità tal-gass tiddependi fuq liema gass?
Gassijiet differenti għandhom daqsijiet molekulari differenti u interazzjonijiet mal-materjali. H₂ u He jippermejaw aktar malajr minn O₂ jew N₂. Dejjem speċifika l-gass: 'permeabilità tal-O₂ = 0.5 barrer' u mhux biss 'permeabilità = 0.5 barrer'.
X'inhi d-differenza bejn perm u perm-inch?
Perm-inch hija l-permeabilità (proprjetà tal-materjal indipendenti mill-ħxuna). Perm hija l-permeabilità (tiddependi mill-ħxuna). Relazzjoni: permeabilità = permeabilità/ħxuna. Uża perm-inch biex tqabbel il-materjali.
Kif jużaw id-darcy l-inġiniera tal-petroleum?
Il-permeabilità tal-ġibjun tiddetermina r-rati tal-fluss taż-żejt/gass. Ġibjun ta' 100 mD jista' jipproduċi 500 barmil/jum; ġibjun tal-gass issikkat ta' 1 mD jeħtieġ fratturazzjoni idrawlika. Il-formazzjonijiet tax-shale (1-100 nD) huma estremament issikkati.
Għaliex il-permeabilità relattiva (μᵣ) hija mingħajr dimensjoni?
Hija proporzjon li jqabbel il-permeabilità ta' materjal mal-permeabilità tal-vakwu (μ₀). Biex tikseb il-permeabilità assoluta f'H/m: μ = μ₀ × μᵣ = 1.257×10⁻⁶ × μᵣ H/m. Għall-ħadid (μᵣ = 5000), μ = 0.00628 H/m.
Hija l-permeabilità għolja dejjem tajba?
Tiddependi mill-applikazzjoni! Darcy għoli huwa tajjeb għall-bjar taż-żejt iżda ħażin għall-konteniment. Barrer għoli huwa tajjeb għad-drappijiet li jieħdu n-nifs iżda ħażin għall-ippakkjar tal-ikel. Ikkunsidra l-għan tal-inġinerija tiegħek: barriera (baxxa) jew fluss (għoli).
X'jiddetermina t-tqegħid tal-barriera tal-fwar fil-bini?
Il-klima! Klimi kesħin jeħtieġu barrieri tal-fwar fuq in-naħa sħuna (interna) biex jipprevjenu l-umdità ta' ġewwa milli tikkondensa f'ħitan kesħin. Klimi sħan u umdi jeħtieġu barrieri fuq barra JEW ħitan permeabbli biex jippermettu t-tnixxif fiż-żewġ modi. Tqegħid ħażin jikkawża moffa u taħsir.
Liema materjali għandhom l-ogħla/l-inqas permeabilità?
Manjetika: Supermalloy (μᵣ~1M) vs vakwu (μᵣ=1). Fluwidu: Żrar (>10 D) vs shale (1 nD). Gass: Silikon (3000+ barrer għal CO₂) vs films metallizzati (0.001 barrer). Fwar: Fibreglass (>100 perm) vs fojl tal-aluminju (0 perm).
Direttorju Sħiħ tal-Għodod
L-71 għodda kollha disponibbli fuq UNITS