Permeability Converter
Converter ng Permeability
Mag-convert sa pagitan ng 4 na natatanging uri ng mga yunit ng permeability nang may siyentipikong katumpakan. Ang magnetic (H/m), fluid (darcy), gas (barrer), at vapor (perm) permeabilities ay sumusukat sa mga pangunahing magkakaibang pisikal na katangian at hindi maaaring i-convert sa pagitan ng mga uri.
Ano ang Permeability?
Sinusukat ng permeability kung gaano kadali ang isang bagay na dumadaan sa isang materyal, ngunit ang simpleng kahulugan na ito ay nagtatago ng isang mahalagang katotohanan: mayroong APAT na ganap na magkakaibang uri ng permeability sa pisika at inhinyeriya, bawat isa ay sumusukat ng iba't ibang pisikal na dami.
Ang Apat na Uri ng Permeability
Magnetic Permeability (μ)
Sinusukat kung gaano kadali ang magnetic flux na dumadaan sa isang materyal. Iniuugnay ang magnetic flux density (B) sa magnetic field strength (H).
Mga Yunit: H/m, μH/m, nH/m, relative permeability (μᵣ)
Formula: B = μ × H
Mga Aplikasyon: Electromagnets, transformers, magnetic shielding, inductors, MRI machines
Mga Halimbawa: Vacuum (μᵣ = 1), Bakal (μᵣ = 5,000), Permalloy (μᵣ = 100,000)
Fluid Permeability (k)
Sinusukat kung gaano kadali ang mga fluid (langis, tubig, gas) na dumadaloy sa mga porous na media tulad ng bato o lupa. Kritikal para sa petroleum engineering.
Mga Yunit: darcy (D), millidarcy (mD), nanodarcy (nD), m²
Formula: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Mga Aplikasyon: Mga imbakan ng langis/gas, daloy ng tubig sa ilalim ng lupa, pagpapatuyo ng lupa, pagkilala sa bato
Mga Halimbawa: Shale (1-100 nD), Sandstone (10-1000 mD), Gravel (>10 D)
Gas Permeability (P)
Sinusukat kung gaano kabilis ang mga partikular na gas na nagpapadala sa pamamagitan ng mga polymer, membrane, o mga materyales sa packaging. Ginamit sa packaging at agham ng membrane.
Mga Yunit: barrer, GPU (gas permeation unit), mol·m/(s·m²·Pa)
Formula: P = (N × L) / (A × Δp × t)
Mga Aplikasyon: Packaging ng pagkain, mga membrane para sa paghihiwalay ng gas, mga protective coating, mga space suit
Mga Halimbawa: HDPE (0.5 barrer para sa O₂), Silicone rubber (600 barrer para sa O₂)
Water Vapor Permeability
Sinusukat ang rate ng pagpapadala ng kahalumigmigan sa pamamagitan ng mga materyales sa gusali, tela, o packaging. Kritikal para sa kontrol ng kahalumigmigan at agham ng gusali.
Mga Yunit: perm, perm-inch, g/(Pa·s·m²)
Formula: WVTR = permeance × pagkakaiba ng vapor pressure
Mga Aplikasyon: Mga vapor barrier sa gusali, mga breathable na tela, pamamahala ng kahalumigmigan, packaging
Mga Halimbawa: Polyethylene (0.06 perm), Plywood (0.7 perm), Hindi pininturahang drywall (20-50 perm)
Mabilis na Katotohanan
Hindi Maaaring Mag-convert sa Pagitan ng mga Uri
Magnetic permeability (H/m) ≠ Fluid permeability (darcy) ≠ Gas permeability (barrer) ≠ Vapor permeability (perm). Sinusukat nila ang iba't ibang pisika!
Sukdulang Saklaw
Ang fluid permeability ay sumasaklaw sa 21 order of magnitude: mula sa masikip na shale (10⁻⁹ darcy) hanggang sa graba (10¹² darcy)
Pagkalito sa Pangalan ng Yunit
Ang salitang 'permeability' ay ginagamit para sa lahat ng apat na uri, ngunit sila ay ganap na magkakaibang dami. Palaging tukuyin kung aling uri!
Tukoy sa Materyal
Ang gas permeability ay nakasalalay sa PAREHONG materyal AT uri ng gas. Ang oxygen permeability ≠ nitrogen permeability para sa parehong materyal!
Magnetic Permeability (μ)
Inilalarawan ng magnetic permeability kung paano tumutugon ang isang materyal sa isang magnetic field. Ito ang ratio ng magnetic flux density (B) sa magnetic field strength (H).
Formula: B = μ × H = μ₀ × μᵣ × H
B = magnetic flux density (T), H = magnetic field strength (A/m), μ = permeability (H/m), μ₀ = 4π × 10⁻⁷ H/m (free space), μᵣ = relative permeability (dimensionless)
Mga Kategorya ng Materyal
| Uri | Relative Permeability | Mga Halimbawa |
|---|---|---|
| Diamagnetic | μᵣ < 1 | Bismuth (0.999834), Tanso (0.999994), Tubig (0.999991) |
| Paramagnetic | 1 < μᵣ < 1.01 | Aluminum (1.000022), Platinum (1.000265), Hangin (1.0000004) |
| Ferromagnetic | μᵣ >> 1 | Bakal (5,000), Nickel (600), Permalloy (100,000) |
Fluid Permeability (Darcy)
Sinusukat ng fluid permeability kung gaano kadali ang mga fluid na dumadaloy sa porous na bato o lupa. Ang darcy ay ang karaniwang yunit sa petroleum engineering.
Formula: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Q = flow rate (m³/s), k = permeability (m²), A = cross-sectional area (m²), ΔP = pagkakaiba ng presyon (Pa), μ = fluid viscosity (Pa·s), L = haba (m)
Ano ang isang Darcy?
Ang 1 darcy ay ang permeability na nagpapahintulot sa 1 cm³/s ng fluid (1 centipoise viscosity) na dumaloy sa 1 cm² cross-section sa ilalim ng 1 atm/cm pressure gradient.
Katumbas na SI: 1 darcy = 9.869233 × 10⁻¹³ m²
Mga hanay ng permeabilidad sa petroleum engineering
| Kategorya | Permeabilidad | Paglalarawan | Mga Halimbawa: |
|---|---|---|---|
| Ultra-tight (Shale) | 1-100 nanodarcy (nD) | Nangangailangan ng hydraulic fracturing para sa ekonomikong produksyon | Bakken shale, Marcellus shale, Eagle Ford shale |
| Tight Gas/Oil | 0.001-1 millidarcy (mD) | Mahirap i-produce, kailangan ng stimulation | Mga masikip na sandstone, ilang carbonates |
| Kumbensyonal na Reservoir | 1-1000 millidarcy | Magandang produktibidad ng langis/gas | Karamihan sa mga komersyal na sandstone at carbonate reservoirs |
| Mahusay na Reservoir | 1-10 darcy | Mahusay na produktibidad | Mataas na kalidad na mga sandstone, mga fractured na carbonates |
| Sobrang Permeable | > 10 darcy | Napakataas na mga flow rate | Graba, magaspang na buhangin, sobrang fractured na bato |
Gas Permeability (Barrer)
Sinusukat ng gas permeability kung gaano kabilis ang mga partikular na gas na nagpapadala sa pamamagitan ng mga polymer at membrane. Ang barrer ay ang karaniwang yunit, na ipinangalan sa pisiko na si Richard Barrer.
Formula: P = (N × L) / (A × Δp × t)
P = permeability (barrer), N = dami ng gas na naipadala (cm³ sa STP), L = kapal ng materyal (cm), A = lugar (cm²), Δp = pagkakaiba ng presyon (cmHg), t = oras (s)
Ano ang isang Barrer?
1 barrer = 10⁻¹⁰ cm³(STP)·cm/(s·cm²·cmHg). Sinusukat nito ang dami ng gas (sa karaniwang temperatura at presyon) na tumatagos sa isang yunit ng kapal bawat yunit ng lugar bawat yunit ng oras bawat yunit ng pagkakaiba ng presyon.
Alternatibong mga yunit: 1 barrer = 3.348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa)
Halimbawa: Silicone rubber: H₂ (550 barrer), O₂ (600 barrer), N₂ (280 barrer), CO₂ (3200 barrer)
Mga Aplikasyon
| Larangan | Aplikasyon | Mga Halimbawa |
|---|---|---|
| Packaging ng Pagkain | Pinapanatili ng mababang O₂ permeability ang pagiging bago | EVOH (0.05 barrer), PET (0.05-0.2 barrer) |
| Paghihiwalay ng Gas | Pinaghihiwalay ng mataas na permeability ang mga gas (O₂/N₂, CO₂/CH₄) | Silicone rubber, polyimides |
| Packaging na Medikal | Pinoprotektahan ng mga barrier film laban sa kahalumigmigan/oxygen | Blister packs, mga bote ng gamot |
| Mga Liner ng Gulong | Pinapanatili ng mababang air permeability ang presyon | Halobutyl rubber (30-40 barrer) |
Water Vapor Permeability (Perm)
Sinusukat ng water vapor permeability ang pagpapadala ng kahalumigmigan sa pamamagitan ng mga materyales. Kritikal para sa agham ng gusali, pag-iwas sa amag, condensation, at pinsala sa istruktura.
Formula: WVTR = permeance × (p₁ - p₂)
WVTR = rate ng pagpapadala ng water vapor, permeance = permeability/kapal, p₁, p₂ = mga vapor pressure sa bawat panig
Ano ang isang 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)
Paalala: Kasama sa perm-inch ang kapal; ang perm ay permeance (nahati na sa kapal)
Mga klasipikasyon ng materyales sa konstruksyon
| Kategorya | Paglalarawan | Mga Halimbawa: |
|---|---|---|
| Mga Vapor Barrier (< 0.1 perm) | Hinaharangan ang halos lahat ng pagpapadala ng kahalumigmigan | Polyethylene sheeting (0.06 perm), aluminum foil (0.0 perm), vinyl wallpaper (0.05 perm) |
| Mga Vapor Retarder (0.1-1 perm) | Lubos na nagpapabagal sa kahalumigmigan, ngunit hindi kumpletong harang | Pinturang nakabase sa langis (0.3 perm), kraft paper (0.4 perm), plywood (0.7 perm) |
| Semi-Permeable (1-10 perm) | Nagpapahintulot sa ilang pagpapadala ng kahalumigmigan | Latex paint (1-5 perm), OSB sheathing (2 perm), building paper (5 perm) |
| Permeable (> 10 perm) | Malayang nagpapahintulot sa pagpapadala ng kahalumigmigan | Hindi pininturahang drywall (20-50 perm), fiberglass insulation (>100 perm), house wrap (>50 perm) |
Malamig na klima: Sa mga malamig na klima, ang mga vapor barrier ay inilalagay sa mainit (panloob) na bahagi upang maiwasan ang panloob na kahalumigmigan na mag-condense sa mga malamig na espasyo ng pader.
Mainit at mahalumigmig na klima: Sa mga mainit na mahalumigmig na klima, ang mga vapor barrier ay dapat nasa labas O gumamit ng mga permeable na pader upang payagan ang pagpapatuyo sa parehong direksyon.
Mga Mabilis na Talahanayan ng Conversion
Magnetic Permeability
| Mula | Hanggang |
|---|---|
| 1 H/m | 1,000,000 μH/m |
| 1 H/m | 795,774.7 μᵣ |
| μ₀ (vacuum) | 1.257 × 10⁻⁶ H/m |
| μ₀ (vacuum) | 1.257 μH/m |
| μᵣ = 1000 (bakal) | 0.001257 H/m |
Fluid Permeability (Darcy)
| Mula | Hanggang |
|---|---|
| 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 |
Gas Permeability
| Mula | Hanggang |
|---|---|
| 1 barrer | 10,000 GPU |
| 1 barrer | 3.348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa) |
| 1 GPU | 10⁻⁴ barrer |
| 100 barrer | Magandang harang |
| > 1000 barrer | Mahinang harang (mataas na permeability) |
Water Vapor Permeability
| Mula | Hanggang |
|---|---|
| 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 | Vapor barrier |
| > 10 perm | Vapor permeable |
Mga Madalas Itanong
Maaari ko bang i-convert ang darcy sa barrer o perm?
Hindi! Sinusukat nila ang ganap na magkakaibang pisikal na katangian. Ang fluid permeability (darcy), gas permeability (barrer), vapor permeability (perm), at magnetic permeability (H/m) ay apat na natatanging dami na hindi maaaring i-convert sa isa't isa. Gamitin ang filter ng kategorya sa converter.
Bakit nakasalalay ang gas permeability sa kung aling gas?
Ang iba't ibang gas ay may iba't ibang laki ng molekula at interaksyon sa mga materyales. Mas mabilis tumagos ang H₂ at He kaysa sa O₂ o N₂. Palaging tukuyin ang gas: 'O₂ permeability = 0.5 barrer' hindi lang 'permeability = 0.5 barrer'.
Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng perm at perm-inch?
Ang perm-inch ay permeability (katangian ng materyal na independiyente sa kapal). Ang perm ay permeance (nakasalalay sa kapal). Relasyon: permeance = permeability/kapal. Gamitin ang perm-inch upang ihambing ang mga materyales.
Paano ginagamit ng mga petroleum engineer ang darcy?
Tinutukoy ng permeability ng reservoir ang mga flow rate ng langis/gas. Ang isang 100 mD reservoir ay maaaring mag-produce ng 500 bariles/araw; ang isang 1 mD tight gas reservoir ay nangangailangan ng hydraulic fracturing. Ang mga shale formation (1-100 nD) ay sobrang masikip.
Bakit dimensionless ang relative permeability (μᵣ)?
Ito ay isang ratio na naghahambing ng permeability ng isang materyal sa permeability ng vacuum (μ₀). Upang makuha ang absolute permeability sa H/m: μ = μ₀ × μᵣ = 1.257×10⁻⁶ × μᵣ H/m. Para sa bakal (μᵣ = 5000), μ = 0.00628 H/m.
Ang mataas na permeability ba ay palaging maganda?
Nakasalalay sa aplikasyon! Ang mataas na darcy ay mabuti para sa mga balon ng langis ngunit masama para sa containment. Ang mataas na barrer ay mabuti para sa mga breathable na tela ngunit masama para sa packaging ng pagkain. Isaalang-alang ang iyong layunin sa inhinyeriya: harang (mababa) o daloy (mataas).
Ano ang nagtatakda ng pagkakalagay ng vapor barrier sa gusali?
Klima! Kailangan ng mga malamig na klima ng mga vapor barrier sa mainit (panloob) na bahagi upang maiwasan ang panloob na kahalumigmigan na mag-condense sa mga malamig na pader. Kailangan ng mga mainit na mahalumigmig na klima ng mga barrier sa labas O mga permeable na pader upang payagan ang pagpapatuyo sa parehong paraan. Ang maling pagkakalagay ay nagdudulot ng amag at pagkabulok.
Anong mga materyales ang may pinakamataas/pinakamababang permeability?
Magnetic: Supermalloy (μᵣ~1M) vs vacuum (μᵣ=1). Fluid: Graba (>10 D) vs shale (1 nD). Gas: Silicone (3000+ barrer para sa CO₂) vs mga metalized film (0.001 barrer). Vapor: Fiberglass (>100 perm) vs aluminum foil (0 perm).
Kumpletong Direktoryo ng mga Tool
Lahat ng 71 na tool na magagamit sa UNITS