Конвертор Пропустљивости
Конвертор Пермеабилности
Конвертујте између 4 различите врсте јединица пермеабилности са научном прецизношћу. Магнетна (Х/м), флуидна (дарси), гасна (барер) и парна (перм) пермеабилност мере фундаментално различите физичке особине и не могу се конвертовати између типова.
Шта је Пермеабилност?
Пермеабилност мери колико лако нешто пролази кроз материјал, али ова једноставна дефиниција крије критичну чињеницу: постоје ЧЕТИРИ потпуно различите врсте пермеабилности у физици и инжењерству, свака мери различите физичке величине.
Четири Врсте Пермеабилности
Магнетна Пермеабилност (μ)
Мери колико лако магнетни флукс пролази кроз материјал. Повезује густину магнетног флукса (Б) са јачином магнетног поља (Х).
Јединице: Х/м, μХ/м, нХ/м, релативна пермеабилност (μᵣ)
Формула: B = μ × H
Примене: Електромагнети, трансформатори, магнетна заштита, индуктори, МРИ машине
Примери: Вакуум (μᵣ = 1), Гвожђе (μᵣ = 5,000), Пермалој (μᵣ = 100,000)
Флуидна Пермеабилност (к)
Мери колико лако флуиди (нафта, вода, гас) теку кроз порозне медије попут стене или тла. Критично за нафтно инжењерство.
Јединице: дарси (Д), милидарси (мД), нанодарси (нД), м²
Формула: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Примене: Нафтна/гасна лежишта, проток подземних вода, дренажа тла, карактеризација стена
Примери: Шкриљац (1-100 нД), Пешчар (10-1000 мД), Шљунак (>10 Д)
Гасна Пермеабилност (П)
Мери колико брзо се специфични гасови преносе кроз полимере, мембране или амбалажне материјале. Користи се у амбалажи и науци о мембранама.
Јединице: барер, ГПУ (јединица за пермеацију гаса), мол·м/(с·м²·Па)
Формула: P = (N × L) / (A × Δp × t)
Примене: Амбалажа за храну, мембране за сепарацију гасова, заштитни премази, свемирска одела
Примери: ХДПЕ (0.5 барера за О₂), Силиконска гума (600 барера за О₂)
Пермеабилност Водене Паре
Мери стопу преноса влаге кроз грађевинске материјале, тканине или амбалажу. Критично за контролу влаге и грађевинску науку.
Јединице: перм, перм-инч, г/(Па·с·м²)
Формула: WVTR = пермеанса × разлика у притиску паре
Примене: Грађевинске парне бране, прозрачне тканине, управљање влагом, амбалажа
Примери: Полиетилен (0.06 перма), Шперплоча (0.7 перма), Необојени гипс-картон (20-50 перма)
Брзе Чињенице
Не може се Конвертовати Између Типова
Магнетна пермеабилност (Х/м) ≠ Флуидна пермеабилност (дарси) ≠ Гасна пермеабилност (барер) ≠ Парна пермеабилност (перм). Ове мере различите физичке појаве!
Екстремни Опсег
Флуидна пермеабилност се протеже кроз 21 ред величине: од непропусног шкриљца (10⁻⁹ дарсија) до шљунка (10¹² дарсија)
Конфузија у Називима Јединица
Реч 'пермеабилност' се користи за сва четири типа, али су то потпуно различите величине. Увек наведите који тип!
Специфично за Материјал
Гасна пермеабилност зависи И од материјала И од врсте гаса. Пермеабилност кисеоника ≠ пермеабилност азота за исти материјал!
Магнетна Пермеабилност (μ)
Магнетна пермеабилност описује како материјал реагује на магнетно поље. То је однос густине магнетног флукса (Б) и јачине магнетног поља (Х).
Формула: B = μ × H = μ₀ × μᵣ × H
Б = густина магнетног флукса (Т), Х = јачина магнетног поља (А/м), μ = пермеабилност (Х/м), μ₀ = 4π × 10⁻⁷ Х/м (слободан простор), μᵣ = релативна пермеабилност (бездимензионална)
Категорије Материјала
| Тип | Релативна Пермеабилност | Примери |
|---|---|---|
| Дијамагнетни | μᵣ < 1 | Бизмут (0.999834), Бакар (0.999994), Вода (0.999991) |
| Парамагнетни | 1 < μᵣ < 1.01 | Алуминијум (1.000022), Платина (1.000265), Ваздух (1.0000004) |
| Феромагнетни | μᵣ >> 1 | Гвожђе (5,000), Никл (600), Пермалој (100,000) |
Флуидна Пермеабилност (Дарси)
Флуидна пермеабилност мери колико лако флуиди теку кроз порозну стену или тло. Дарси је стандардна јединица у нафтном инжењерству.
Формула: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Q = проток (м³/с), к = пермеабилност (м²), А = површина попречног пресека (м²), ΔП = разлика притиска (Па), μ = вискозност флуида (Па·с), Л = дужина (м)
Шта је Дарси?
1 дарси је пермеабилност која омогућава да 1 цм³/с флуида (вискозности 1 центипоаз) тече кроз попречни пресек од 1 цм² под градијентом притиска од 1 атм/цм.
SI еквивалент: 1 дарси = 9.869233 × 10⁻¹³ м²
Распони пропустљивости у нафтном инжењерству
| Категорија | Пропустљивост | Опис | Примери: |
|---|---|---|---|
| Ултра-непропусно (Шкриљац) | 1-100 нанодарсија (нД) | Захтева хидраулично фрактурирање за економичну производњу | Бакен шкриљац, Марцелус шкриљац, Игл Форд шкриљац |
| Непропусни Гас/Нафта | 0.001-1 милидарси (мД) | Тешко за производњу, потребна је стимулација | Непропусни пешчари, неки карбонати |
| Конвенционално Лежиште | 1-1000 милидарсија | Добра продуктивност нафте/гаса | Већина комерцијалних лежишта пешчара и карбоната |
| Одлично Лежиште | 1-10 дарсија | Одлична продуктивност | Висококвалитетни пешчари, фрактурирани карбонати |
| Екстремно Пермеабилно | > 10 дарсија | Веома високи протоци | Шљунак, груби песак, високо фрактурирана стена |
Гасна Пермеабилност (Барер)
Гасна пермеабилност мери колико брзо се специфични гасови преносе кроз полимере и мембране. Барер је стандардна јединица, названа по физичару Ричарду Бареру.
Формула: P = (N × L) / (A × Δp × t)
П = пермеабилност (барер), Н = количина пренетог гаса (цм³ при СТП), Л = дебљина материјала (цм), А = површина (цм²), Δп = разлика притиска (цмХг), т = време (с)
Шта је Барер?
1 барер = 10⁻¹⁰ цм³(СТП)·цм/(с·цм²·цмХг). Ово мери запремину гаса (при стандардној температури и притиску) која продире кроз јединицу дебљине по јединици површине по јединици времена по јединици разлике притиска.
Алтернативне јединице: 1 барер = 3.348 × 10⁻¹⁶ мол·м/(с·м²·Па)
Пример: Силиконска гума: Х₂ (550 барера), О₂ (600 барера), Н₂ (280 барера), ЦО₂ (3200 барера)
Примене
| Област | Примена | Примери |
|---|---|---|
| Амбалажа за Храну | Ниска пермеабилност за О₂ чува свежину | ЕВОХ (0.05 барера), ПЕТ (0.05-0.2 барера) |
| Сепарација Гасова | Висока пермеабилност одваја гасове (О₂/Н₂, ЦО₂/ЦХ₄) | Силиконска гума, полиимиди |
| Медицинска Амбалажа | Заштитне фолије штите од влаге/кисеоника | Блистер паковања, фармацеутске бочице |
| Облоге за Гуме | Ниска пермеабилност ваздуха одржава притисак | Халобутил гума (30-40 барера) |
Пермеабилност Водене Паре (Перм)
Пермеабилност водене паре мери пренос влаге кроз материјале. Критично је за грађевинску науку, спречавање буђи, кондензације и структуралних оштећења.
Формула: WVTR = пермеанса × (p₁ - p₂)
WVTR = стопа преноса водене паре, пермеанса = пермеабилност/дебљина, п₁, п₂ = притисци паре са сваке стране
Шта је Перм?
US Perm: 1 перм (САД) = 1 грејн/(х·фт²·инХг) = 5.72135 × 10⁻¹¹ кг/(Па·с·м²)
Metric Perm: 1 перм (метрички) = 1 г/(Па·с·м²) = 57.45 перм-инча (САД)
Напомена: Перм-инч укључује дебљину; перм је пермеанса (већ подељена са дебљином)
Класификације грађевинских материјала
| Категорија | Опис | Примери: |
|---|---|---|
| Парне Бране (< 0.1 перма) | Блокирају скоро сав пренос влаге | Полиетиленска фолија (0.06 перма), алуминијумска фолија (0.0 перма), винил тапете (0.05 перма) |
| Успоривачи Паре (0.1-1 перм) | Значајно успоравају влагу, али нису потпуна баријера | Уљана боја (0.3 перма), крафт папир (0.4 перма), шперплоча (0.7 перма) |
| Полу-пропусни (1-10 перма) | Дозвољавају одређени пренос влаге | Латекс боја (1-5 перма), ОСБ плоче (2 перма), грађевински папир (5 перма) |
| Пропусни (> 10 перма) | Слободно дозвољавају пренос влаге | Необојени гипс-картон (20-50 перма), изолација од стаклене вуне (>100 перма), грађевинска фолија (>50 перма) |
Хладна клима: У хладним климама, парне бране се постављају на топлу (унутрашњу) страну како би се спречила кондензација унутрашње влаге у хладним зидним шупљинама.
Топла влажна клима: У топлим влажним климама, парне бране би требало да буду споља ИЛИ користити пропусне зидове како би се омогућило сушење у оба смера.
Табеле за Брзу Конверзију
Магнетна Пермеабилност
| Од | До |
|---|---|
| 1 Х/м | 1,000,000 μХ/м |
| 1 Х/м | 795,774.7 μᵣ |
| μ₀ (вакуум) | 1.257 × 10⁻⁶ Х/м |
| μ₀ (вакуум) | 1.257 μХ/м |
| μᵣ = 1000 (гвожђе) | 0.001257 Х/м |
Флуидна Пермеабилност (Дарси)
| Од | До |
|---|---|
| 1 дарси | 1,000 милидарсија (мД) |
| 1 дарси | 9.869 × 10⁻¹³ м² |
| 1 милидарси | 10⁻⁶ дарсија |
| 1 нанодарси | 10⁻⁹ дарсија |
| 1 м² | 1.013 × 10¹² дарсија |
Гасна Пермеабилност
| Од | До |
|---|---|
| 1 барер | 10,000 ГПУ |
| 1 барер | 3.348 × 10⁻¹⁶ мол·м/(с·м²·Па) |
| 1 ГПУ | 10⁻⁴ барера |
| 100 барера | Добра баријера |
| > 1000 барера | Лоша баријера (висока пермеабилност) |
Пермеабилност Водене Паре
| Од | До |
|---|---|
| 1 перм (САД) | 5.72 × 10⁻¹¹ кг/(Па·с·м²) |
| 1 перм-инч | 1.459 × 10⁻¹² кг·м/(Па·с·м²) |
| 1 перм (метрички) | 57.45 перм-инча (САД) |
| < 0.1 перма | Парна брана |
| > 10 перма | Паропропусно |
Често Постављана Питања
Да ли могу да конвертујем дарси у барер или перм?
Не! Ове мере потпуно различите физичке особине. Флуидна пермеабилност (дарси), гасна пермеабилност (барер), парна пермеабилност (перм) и магнетна пермеабилност (Х/м) су четири различите величине које се не могу конвертовати једна у другу. Користите филтер категорија у конвертору.
Зашто гасна пермеабилност зависи од гаса?
Различити гасови имају различите величине молекула и интеракције са материјалима. Х₂ и Хе продиру брже од О₂ или Н₂. Увек наведите гас: 'пермеабилност О₂ = 0.5 барера', а не само 'пермеабилност = 0.5 барера'.
Која је разлика између перма и перм-инча?
Перм-инч је пермеабилност (особина материјала независна од дебљине). Перм је пермеанса (зависи од дебљине). Релација: пермеанса = пермеабилност/дебљина. Користите перм-инч за поређење материјала.
Како нафтни инжењери користе дарси?
Пермеабилност лежишта одређује протоке нафте/гаса. Лежиште од 100 мД може произвести 500 барела/дан; лежиште непропусног гаса од 1 мД захтева хидраулично фрактурирање. Формације шкриљаца (1-100 нД) су изузетно непропусне.
Зашто је релативна пермеабилност (μᵣ) бездимензионална?
То је однос који пореди пермеабилност материјала са пермеабилношћу вакуума (μ₀). Да бисте добили апсолутну пермеабилност у Х/м: μ = μ₀ × μᵣ = 1.257×10⁻⁶ × μᵣ Х/м. За гвожђе (μᵣ = 5000), μ = 0.00628 Х/м.
Да ли је висока пермеабилност увек добра?
Зависи од примене! Висок дарси је добар за нафтне бушотине, али лош за задржавање. Висок барер је добар за прозрачне тканине, али лош за амбалажу за храну. Размотрите свој инжењерски циљ: баријера (ниска) или проток (висока).
Шта одређује постављање грађевинске парне бране?
Клима! Хладне климе захтевају парне бране на топлој (унутрашњој) страни како би се спречила кондензација унутрашње влаге у хладним зидовима. Топле влажне климе захтевају бране споља ИЛИ пропусне зидове како би се омогућило сушење у оба смера. Погрешно постављање изазива буђ и труљење.
Који материјали имају највећу/најмању пермеабилност?
Магнетна: Супермалој (μᵣ~1М) наспрам вакуума (μᵣ=1). Флуидна: Шљунак (>10 Д) наспрам шкриљца (1 нД). Гасна: Силикон (3000+ барера за ЦО₂) наспрам метализованих фолија (0.001 барера). Парна: Стаклена вуна (>100 перма) наспрам алуминијумске фолије (0 перма).
Комплетан директоријум алата
Сви 71 алати доступни на UNITS