Oluyipada Permeability
Olùyípadà Agbára Ìlànkọjá
Yípadà láàárín àwọn irú ẹ̀yà mẹ́rin ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ ti àwọn ìwọ̀n agbára ìlànkọjá pẹ̀lú ìpéye sáyẹ́ǹsì. Agbára ìlànkọjá Magnẹ́ẹ̀tì (H/m), omi (darcy), gáàsì (barrer), àti oru (perm) wọn àwọn ohun-ìní físíkà tí ó yàtọ̀ ní ìpìlẹ̀, kò sì ṣeé yípadà láàárín àwọn irú wọ̀nyí.
Kí ni Agbára Ìlànkọjá?
Agbára ìlànkọjá wọn bí nǹkan ṣe rọrùn tó láti kọjá nínú ohun èlò kan, ṣùgbọ́n ìtumọ̀ rírọrùn yìí pa òtítọ́ pàtàkì kan mọ́: àwọn irú agbára ìlànkọjá mẹ́rin ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ ló wà nínú físíìsì àti ìmọ̀-ẹ̀rọ, tí ọ̀kọ̀ọ̀kan wọn sì ń wọn àwọn ìwọ̀n físíkà ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀.
Àwọn Irú Agbára Ìlànkọjá Mẹ́rin
Agbára Ìlànkọjá Magnẹ́ẹ̀tì (μ)
Wọn bí ìṣàn magnẹ́ẹ̀tì ṣe rọrùn tó láti kọjá nínú ohun èlò kan. Ó so ìwúwo ìṣàn magnẹ́ẹ̀tì (B) pọ̀ mọ́ agbára pápá magnẹ́ẹ̀tì (H).
Awọn ẹya: H/m, μH/m, nH/m, agbára ìlànkọjá ìbámu (μᵣ)
Agbekalẹ: B = μ × H
Awọn ohun elo: Àwọn ẹ́lẹ́kítírómágnẹ́ẹ̀tì, àwọn atúntò, ìdáàbòbò magnẹ́ẹ̀tì, àwọn atọ́nisọ́ọ̀nsì, àwọn ẹ̀rọ MRI
Awọn apẹẹrẹ: Òfo (μᵣ = 1), Irin (μᵣ = 5,000), Permalloy (μᵣ = 100,000)
Agbára Ìlànkọjá Omi (k)
Wọn bí àwọn omi (epo, omi, gáàsì) ṣe rọrùn tó láti sàn kọjá nínú àwọn ohun èlò oníhò bíi àpáta tàbí ilẹ̀. Ó ṣe pàtàkì fún ìmọ̀-ẹ̀rọ epo.
Awọn ẹya: darcy (D), millidarcy (mD), nanodarcy (nD), m²
Agbekalẹ: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Awọn ohun elo: Àwọn ibi ìpamọ́ epo/gáàsì, ìṣàn omi abẹ́lẹ̀, ìgbẹ́ omi ilẹ̀, ìṣàpèjúwe àpáta
Awọn apẹẹrẹ: Shale (1-100 nD), Iyanrìn (10-1000 mD), Okuta wẹ́wẹ́ (>10 D)
Agbára Ìlànkọjá Gáàsì (P)
Wọn bí àwọn gáàsì kan ṣe yára tó láti kọjá nínú àwọn polima, àwọn aṣọ àlùmọ́ọ́nì, tàbí àwọn ohun èlò ìpajẹ́. A ń lò ó nínú ìpajẹ́ àti sáyẹ́ǹsì aṣọ àlùmọ́ọ́nì.
Awọn ẹya: barrer, GPU (ìwọ̀n ìlànkọjá gáàsì), mol·m/(s·m²·Pa)
Agbekalẹ: P = (N × L) / (A × Δp × t)
Awọn ohun elo: Ìpajẹ́ oúnjẹ, àwọn aṣọ àlùmọ́ọ́nì ìya gáàsì, àwọn ìbora ààbò, àwọn aṣọ òfurufú
Awọn apẹẹrẹ: HDPE (0.5 barrer fún O₂), Rọ́bà silikoni (600 barrer fún O₂)
Agbára Ìlànkọjá Oru Omi
Wọn ìwọ̀n ìgbàsílẹ̀ ọ̀rinrin kọjá àwọn ohun èlò ìkọ́lé, àwọn aṣọ, tàbí ìpajẹ́. Ó ṣe pàtàkì fún ìṣàkóso ọ̀rinrin àti sáyẹ́ǹsì ìkọ́lé.
Awọn ẹya: perm, perm-inch, g/(Pa·s·m²)
Agbekalẹ: WVTR = agbára ìlànkọjá × ìyàtọ̀ ìfúnpá oru
Awọn ohun elo: Àwọn ìdènà oru ilé, àwọn aṣọ tó ń gbafẹ́fẹ́, ìṣàkóso ọ̀rinrin, ìpajẹ́
Awọn apẹẹrẹ: Polyethylene (0.06 perm), Plywood (0.7 perm), Gígún àìkùn (20-50 perm)
Àwọn Òtítọ́ KíáKíá
Kò ṣeé Yípadà Láàárín Àwọn Irú
Agbára ìlànkọjá magnẹ́ẹ̀tì (H/m) ≠ Agbára ìlànkọjá omi (darcy) ≠ Agbára ìlànkọjá gáàsì (barrer) ≠ Agbára ìlànkọjá oru (perm). Àwọn wọ̀nyí wọn físíìsì ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀!
Ààyè Tó Gòkè Púpọ̀
Agbára ìlànkọjá omi gbòòrò tó ìpele agbára 21: láti orí shale tí ó lẹ́gẹ́ (10⁻⁹ darcy) sí okuta wẹ́wẹ́ (10¹² darcy)
Ìdàrúdàpọ̀ Orúkọ Ìwọ̀n
A ń lo ọ̀rọ̀ 'agbára ìlànkọjá' fún gbogbo irú mẹ́rẹ̀ẹ̀rin, ṣùgbọ́n wọ́n jẹ́ àwọn ìwọ̀n ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ pátápátá. Máa sọ irú èyí tí o ń sọ nígbà gbogbo!
Pàtó sí Ohun Èlò
Agbára ìlànkọjá gáàsì sinmi lórí IRÚ OHUN ÈLÒ ÀTI IRÚ GÁÀSÌ. Agbára ìlànkọjá Oxygen ≠ agbára ìlànkọjá nitrogen fún ohun èlò kan náà!
Agbára Ìlànkọjá Magnẹ́ẹ̀tì (μ)
Agbára ìlànkọjá magnẹ́ẹ̀tì ṣàpèjúwe bí ohun èlò ṣe ń dáhùn sí pápá magnẹ́ẹ̀tì. Ó jẹ́ ìpín ìwúwo ìṣàn magnẹ́ẹ̀tì (B) sí agbára pápá magnẹ́ẹ̀tì (H).
Agbekalẹ: B = μ × H = μ₀ × μᵣ × H
B = ìwúwo ìṣàn magnẹ́ẹ̀tì (T), H = agbára pápá magnẹ́ẹ̀tì (A/m), μ = agbára ìlànkọjá (H/m), μ₀ = 4π × 10⁻⁷ H/m (àyè òfo), μᵣ = agbára ìlànkọjá ìbámu (aláìníwọ̀n)
Àwọn Ẹ̀ka Ohun Èlò
| Irú | Agbára Ìlànkọjá Ìbámu | Àpẹẹrẹ |
|---|---|---|
| Diamagnetic | μᵣ < 1 | Bismuth (0.999834), Bàbà (0.999994), Omi (0.999991) |
| Paramagnetic | 1 < μᵣ < 1.01 | Alumíníọ́mù (1.000022), Platinum (1.000265), Afẹ́fẹ́ (1.0000004) |
| Ferromagnetic | μᵣ >> 1 | Irin (5,000), Nickel (600), Permalloy (100,000) |
Agbára Ìlànkọjá Omi (Darcy)
Agbára ìlànkọjá omi wọn bí àwọn omi ṣe rọrùn tó láti sàn kọjá nínú àpáta oníhò tàbí ilẹ̀. Darcy ni ìwọ̀n ìfìdíhàn nínú ìmọ̀-ẹ̀rọ epo.
Agbekalẹ: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Q = ìwọ̀n ìṣàn (m³/s), k = agbára ìlànkọjá (m²), A = agbègbè ààrin (m²), ΔP = ìyàtọ̀ ìfúnpá (Pa), μ = ìdènà omi (Pa·s), L = gígùn (m)
Kí ni Darcy kan?
1 darcy ni agbára ìlànkọjá tí ó gba 1 cm³/s ti omi (ìdènà centipoise 1) láyè láti sàn kọjá agbègbè ààrin 1 cm² lábẹ́ ìtẹ̀sí ìfúnpá 1 atm/cm.
SI deede: 1 darcy = 9.869233 × 10⁻¹³ m²
Awọn iwọn aaye iwọle ninu imọ-ẹrọ epo
| Ẹka | Aaye iwọle | Apejuwe | Awọn apẹẹrẹ: |
|---|---|---|---|
| Tí ó Lẹ́gẹ́ Púpọ̀ (Shale) | 1-100 nanodarcy (nD) | Nílo ìfọ́ omi fún ìṣelọ́pọ̀ tó ní èrè | Bakken shale, Marcellus shale, Eagle Ford shale |
| Gáàsì/Epo Tí ó Lẹ́gẹ́ | 0.001-1 millidarcy (mD) | Ó nira láti ṣelọ́pọ̀, nílò ìgbaniníyànjú | Àwọn iyanrìn tí ó lẹ́gẹ́, àwọn carbonati kan |
| Ibi Ìpamọ́ Gbogbogbò | 1-1000 millidarcy | Ìṣelọ́pọ̀ epo/gáàsì dáradára | Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ibi ìpamọ́ iyanrìn àti carbonati oníṣòwò |
| Ibi Ìpamọ́ Tó Tayọ | 1-10 darcy | Ìṣelọ́pọ̀ tó tayọ | Àwọn iyanrìn tó ní ànímọ́ gíga, àwọn carbonati tí ó fọ́ |
| Tó ní Agbára Ìlànkọjá Púpọ̀ | > 10 darcy | Àwọn ìwọ̀n ìṣàn gíga púpọ̀ | Okuta wẹ́wẹ́, iyanrìn rírí, àpáta tí ó fọ́ gidigidi |
Agbára Ìlànkọjá Gáàsì (Barrer)
Agbára ìlànkọjá gáàsì wọn bí àwọn gáàsì kan ṣe yára tó láti kọjá nínú àwọn polima àti àwọn aṣọ àlùmọ́ọ́nì. Barrer ni ìwọ̀n ìfìdíhàn, tí a sọ lórúkọ onímọ̀ físíìsì Richard Barrer.
Agbekalẹ: P = (N × L) / (A × Δp × t)
P = agbára ìlànkọjá (barrer), N = iye gáàsì tí a gbàsílẹ̀ (cm³ ní STP), L = ìwọ̀n ohun èlò (cm), A = agbègbè (cm²), Δp = ìyàtọ̀ ìfúnpá (cmHg), t = àkókò (s)
Kí ni Barrer kan?
1 barrer = 10⁻¹⁰ cm³(STP)·cm/(s·cm²·cmHg). Èyí wọn iye gáàsì (ní ìwọ̀n ìgbóná àti ìfúnpá) tí ó kọjá nínú ìwọ̀n kan fún agbègbè kan fún àkókò kan fún ìyàtọ̀ ìfúnpá kan.
Awọn ẹya yiyan: 1 barrer = 3.348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa)
Apẹẹrẹ: Rọ́bà silikoni: H₂ (550 barrer), O₂ (600 barrer), N₂ (280 barrer), CO₂ (3200 barrer)
Àwọn Ìlò
| Pápá | Ìlò | Àpẹẹrẹ |
|---|---|---|
| Ìpajẹ́ Oúnjẹ | Agbára ìlànkọjá O₂ kékeré pa oúnjẹ mọ́ | EVOH (0.05 barrer), PET (0.05-0.2 barrer) |
| Ìya Gáàsì | Agbára ìlànkọjá gíga ya àwọn gáàsì (O₂/N₂, CO₂/CH₄) | Rọ́bà silikoni, àwọn polyimides |
| Ìpajẹ́ Ìṣègùn | Àwọn aṣọ ìdènà dáàbò bò láti ọwọ́ ọ̀rinrin/oxygen | Àwọn ìpajẹ́ Blister, àwọn ìgò oògùn |
| Àwọn Àtẹ́lẹ́ Táyà | Agbára ìlànkọjá afẹ́fẹ́ kékeré pa ìfúnpá mọ́ | Rọ́bà Halobutyl (30-40 barrer) |
Agbára Ìlànkọjá Oru Omi (Perm)
Agbára ìlànkọjá oru omi wọn ìgbàsílẹ̀ ọ̀rinrin kọjá àwọn ohun èlò. Ó ṣe pàtàkì fún sáyẹ́ǹsì ìkọ́lé, dídènà èébú, ìdi omi, àti ìbàjẹ́ ìgbékalẹ̀.
Agbekalẹ: WVTR = agbára ìlànkọjá × (p₁ - p₂)
WVTR = ìwọ̀n ìgbàsílẹ̀ oru omi, agbára ìlànkọjá = agbára ìlànkọjá/ìwọ̀n, p₁, p₂ = àwọn ìfúnpá oru ní ẹ̀gbẹ́ kọ̀ọ̀kan
Kí ni Perm kan?
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)
Akiyesi: Perm-inch pẹlú ìwọ̀n; perm jẹ́ agbára ìlànkọjá (tí a ti pín tẹ́lẹ̀ pẹ̀lú ìwọ̀n)
Awọn ipin ohun elo ikole
| Ẹka | Apejuwe | Awọn apẹẹrẹ: |
|---|---|---|
| Àwọn Ìdènà Oru (< 0.1 perm) | Dènà gbogbo ìgbàsílẹ̀ ọ̀rinrin | Aṣọ Polyethylene (0.06 perm), àlùmínọ́ọ̀mù (0.0 perm), àwòrán ògiri vinyl (0.05 perm) |
| Àwọn Adínà Oru (0.1-1 perm) | Dín ọ̀rinrin kù púpọ̀, ṣùgbọ́n kì í ṣe ìdènà pátápátá | Kùn epo (0.3 perm), ìwé kraft (0.4 perm), plywood (0.7 perm) |
| Aláàárín-Ìlànkọjá (1-10 perm) | Gba ìgbàsílẹ̀ ọ̀rinrin díẹ̀ láyè | Kùn Latex (1-5 perm), ìbòrí OSB (2 perm), ìwé ìkọ́lé (5 perm) |
| Oní-ìlànkọjá (> 10 perm) | Gba ìgbàsílẹ̀ ọ̀rinrin láyè larọwọ́tọ́ | Gígún àìkùn (20-50 perm), ìdáàbòbò fiberglass (>100 perm), ìbòrí ilé (>50 perm) |
Oju ojo tutu: Ní àwọn ojú-ọjọ́ tútù, àwọn ìdènà oru lọ sí ẹ̀gbẹ́ gbígbóná (inú ilé) láti dènà ọ̀rinrin inú ilé láti má di omi nínú àwọn ààyè ògiri tútù.
Oju ojo gbigbona ati ọririn: Ní àwọn ojú-ọjọ́ gbígbóná àti onírinrin, àwọn ìdènà oru yẹ kí ó wà ní ìta TÀBÍ lo àwọn ògiri oní-ìlànkọjá láti gba gbígbẹ sí ọ̀nà méjèèjì.
Àwọn Tábìlì Ìyípadà KíáKíá
Agbára Ìlànkọjá Magnẹ́ẹ̀tì
| Lati | Si |
|---|---|
| 1 H/m | 1,000,000 μH/m |
| 1 H/m | 795,774.7 μᵣ |
| μ₀ (òfo) | 1.257 × 10⁻⁶ H/m |
| μ₀ (òfo) | 1.257 μH/m |
| μᵣ = 1000 (irin) | 0.001257 H/m |
Agbára Ìlànkọjá Omi (Darcy)
| Lati | Si |
|---|---|
| 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 |
Agbára Ìlànkọjá Gáàsì
| Lati | Si |
|---|---|
| 1 barrer | 10,000 GPU |
| 1 barrer | 3.348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa) |
| 1 GPU | 10⁻⁴ barrer |
| 100 barrer | Ìdènà tó dára |
| > 1000 barrer | Ìdènà tí kò dára (agbára ìlànkọjá gíga) |
Agbára Ìlànkọjá Oru Omi
| Lati | Si |
|---|---|
| 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 | Ìdènà oru |
| > 10 perm | Oní-ìlànkọjá oru |
Àwọn Ìbéèrè Tí A ń Béèrè Lemọ́lemọ́
Ǹjẹ́ mo le yí darcy padà sí barrer tàbí perm?
Rárá! Àwọn wọ̀nyí wọn àwọn ohun-ìní físíkà ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ pátápátá. Agbára ìlànkọjá omi (darcy), agbára ìlànkọjá gáàsì (barrer), agbára ìlànkọjá oru (perm), àti agbára ìlànkọjá magnẹ́ẹ̀tì (H/m) jẹ́ àwọn ìwọ̀n mẹ́rin ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ tí kò ṣeé yípadà láàárín ara wọn. Lo asẹ́ ẹ̀ka nínú olùyípadà.
Kí ló dé tí agbára ìlànkọjá gáàsì fi sinmi lórí irú gáàsì?
Àwọn gáàsì ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ ní àwọn ìwọ̀n mólékúlù àti ìbáṣepọ̀ ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ pẹ̀lú àwọn ohun èlò. H₂ àti He kọjá yiyara ju O₂ tàbí N₂. Sọ irú gáàsì nígbà gbogbo: 'agbára ìlànkọjá O₂ = 0.5 barrer' kì í ṣe 'agbára ìlànkọjá = 0.5 barrer' lásán.
Kí ni ìyàtọ̀ láàárín perm àti perm-inch?
Perm-inch ni agbára ìlànkọjá (ohun-ìní ohun èlò tí kò sinmi lórí ìwọ̀n). Perm ni agbára ìlànkọjá (ó sinmi lórí ìwọ̀n). Ìbáṣepọ̀: agbára ìlànkọjá = agbára ìlànkọjá/ìwọ̀n. Lo perm-inch láti fiwéra àwọn ohun èlò.
Báwo ni àwọn onímọ̀-ẹ̀rọ epo ṣe ń lo darcy?
Agbára ìlànkọjá ibi ìpamọ́ pinnu àwọn ìwọ̀n ìṣàn epo/gáàsì. Ibi ìpamọ́ 100 mD le ṣelọ́pọ̀ agbá 500/ọjọ́; ibi ìpamọ́ gáàsì tí ó lẹ́gẹ́ 1 mD nílò ìfọ́ omi. Àwọn ìdásílẹ̀ shale (1-100 nD) lẹ́gẹ́ púpọ̀.
Kí ló dé tí agbára ìlànkọjá ìbámu (μᵣ) fi jẹ́ aláìníwọ̀n?
Ó jẹ́ ìpín kan tí ó ń fiwéra agbára ìlànkọjá ohun èlò kan sí agbára ìlànkọjá òfo (μ₀). Láti gba agbára ìlànkọjá pátápátá ní H/m: μ = μ₀ × μᵣ = 1.257×10⁻⁶ × μᵣ H/m. Fún irin (μᵣ = 5000), μ = 0.00628 H/m.
Ǹjẹ́ agbára ìlànkọjá gíga dára nígbà gbogbo?
Ó sinmi lórí ìlò! Darcy gíga dára fún àwọn kànga epo ṣùgbọ́n ó burú fún ìhámọ́. Barrer gíga dára fún àwọn aṣọ tó ń gbafẹ́fẹ́ ṣùgbọ́n ó burú fún ìpajẹ́ oúnjẹ. Ronú lórí góòlù ìmọ̀-ẹ̀rọ rẹ: ìdènà (kékeré) tàbí ìṣàn (gíga).
Kí ni ó ń pinnu ìgbékalẹ̀ ìdènà oru ilé?
Ojú-ọjọ́! Àwọn ojú-ọjọ́ tútù nílò àwọn ìdènà oru ní ẹ̀gbẹ́ gbígbóná (inú ilé) láti dènà ọ̀rinrin inú ilé láti má di omi nínú àwọn ògiri tútù. Àwọn ojú-ọjọ́ gbígbóná àti onírinrin nílò àwọn ìdènà ní ìta TÀBÍ àwọn ògiri oní-ìlànkọjá láti gba gbígbẹ sí ọ̀nà méjèèjì. Ìgbékalẹ̀ tí kò tọ́ n fa èébú àti ìbàjẹ́.
Àwọn ohun èlò wo ni ó ní agbára ìlànkọjá tó ga jùlọ/kéré jùlọ?
Magnẹ́ẹ̀tì: Supermalloy (μᵣ~1M) vs òfo (μᵣ=1). Omi: Okuta wẹ́wẹ́ (>10 D) vs shale (1 nD). Gáàsì: Silikoni (3000+ barrer fún CO₂) vs àwọn aṣọ onírin (0.001 barrer). Oru: Fiberglass (>100 perm) vs àlùmínọ́ọ̀mù (0 perm).
Ìwé Itọ́kasi Irinṣẹ́ Pípé
Gbogbo irinṣẹ́ 71 tí ó wà lórí UNITS