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输入计算

两个体积必须使用相同的单位(如 cm³、m³、mL)。

数学公式

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结果

孔隙度
30%
fraction = 0.3
固体(非空隙)体积 70
总体积 100

什么是孔隙度?

孔隙度(符号 \(\phi\))表示材料体积中空隙所占的比例,也就是固体颗粒之间的孔洞或缝隙。它是一个无量纲量,通常用 0 到 1 之间的小数或百分比来表示。在地质学、土壤学、陶瓷、材料工程以及石油储层分析中,孔隙度都是关键参数,因为它直接决定了材料能够容纳多少流体。

多孔材料的横截面,显示固体颗粒和空孔隙
孔隙率是材料总体积中空孔隙所占的比例。

如何使用本计算器

输入空隙体积(孔隙的总体积)和总体积(试样的整体体积),两者可使用任意一致的单位,例如 cm³、mL 或 m³。计算器会将这两个数值相除,给出以小数和百分比两种形式表示的孔隙度,并同时算出填充其余部分的固体体积。

计算公式详解

基于体积的定义为

$$\phi = \frac{V_{\text{空隙}}}{V_{\text{总}}}$$

同样的结果也可以通过密度计算:

$$\phi = 1 - \frac{\rho_{\text{体积密度}}}{\rho_{\text{颗粒密度}}}$$

其中体积密度(堆积密度)包含了空隙在内,而颗粒密度仅指固体颗粒本身的密度。这两个公式描述的是同一个空隙比例。

总体积分为孔隙体积和固体体积
孔隙率等于孔隙体积除以总体积。

实例演算

假设一块岩心的总体积为 100 cm³,其连通孔隙空间为 30 cm³,那么

$$\phi = \frac{30}{100} = 0.30$$

即孔隙度为 30%。剩下的 70 cm³ 为固体材料。也就是说,这块试样最多可以储存相当于其整体体积 30% 的流体。

常见问题

常见的孔隙度大约是多少? 砂岩储层通常为 10%–30%,松散的砂可超过 40%,而致密的结晶岩可能低于 1%。

孔隙度会超过 100% 吗? 不会。空隙体积不可能超过总体积,因此孔隙度的范围始终在 0 到 1 之间(即 0%–100%)。

它测的是连通孔隙度吗? 基于体积的公式得出的是总孔隙度。如果你只输入连通(有效)空隙体积,那么算出的就是有效孔隙度。

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