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基于混合特征的P2P流量识别方法

基于混合特征的P2P流量识别方法
基于混合特征的P2P流量识别方法

短管节流件的流量特性_范晓伟

第17卷 第2期 郑州轻工业学院学报(自然科学版)Vol.17 No.2 2002年6月JO URNAL OF Z HENGZHOU INSTITUTE O F LIGHT INDUSTR Y (Natural Science)Jun.2002 收稿日期:2002-01-03 基金项目:河南省科技攻关项目(9711212) 作者简介:范晓伟(1966)),男,河南省渑池县人,中原工学院副教授,博士,主要从事制冷空调系统的优化和节能以及新 型制冷循环的分析研究; 龚毅(1954)),男,江苏省南通市人,郑州轻工业学院教授,西安交通大学博士研究生,主要从事制冷空调系统中的工程热物理问题和室内空气品质的研究. 文章编号:1004-1478(2002)02-0033-04 短管节流件的流量特性 范晓伟1, 龚 毅2 (1.中原工学院纺织工程系,河南郑州450007; 2.郑州轻工业学院,河南郑州450002) 摘要:制冷剂流经短管节流件时具有两相临界流动非均匀性、非平衡性的特点并存在阻塞情况,而影响质量流量的主要参数有上游压力、下游压力、过冷度或干度以及短管几何尺寸等.近年来有关制冷剂流经短管节流件的两相流动模型主要有由实验结果直接关联的半经验模型和基于一些假设而建立的分析模型,而它们都是针对某种工质而言的,不适应当前空调制冷及热泵系统所采用的工质种类较多的状况.因此,建立普适性好、在热力学参数变化较宽的范围内仍有较高精度的质量流量模型是有待进一步研究解决的问题. 关键词:短管节流件;两相流动;质量流量 中图分类号:TB61 文献标识码:A 0 引言 节流膨胀装置是制冷系统重要且不可缺少的组成部分,通常按照流通截面是否有变化将其分成定截面节流件和变截面节流件.短管节流件是指长度和内径比在3~20范围内、且内径<2mm 的细管段、同毛细管一样的定截面节流件.它的主要优点是价格低廉、可靠性好、便于安装更换,只要尺寸设计合理,变工况时能较好地进行自动补偿,并取消了热泵系统用于判别制冷剂流向所增设的检查阀等.短管节流件已被越来越多地用作汽车空调、家用空调及热泵中的膨胀节流装置,以控制系统中由高压侧冷凝器出口到低压侧蒸发器入口的制冷剂流量.在所涉及的空调制冷和热泵系统中,短管入口处制冷剂的状态一般为液相,出口则为低干度的汽液两相.为了正确预测给定工况下制冷剂流经短管节流件时的质量流量,就必须搞清质量流量与热力学状态参数和短管几何尺寸间的关系,建立起合适的计算模型.Aaron [1],Kim [2~4],Krakow [5],Kuehl [6],Mei [7],Obermeier [8]和Payne [9,10]等人曾分别针对一些制冷工质在可能的压力、过冷度或干度、过冷温度等热力学参数变化范围内,对不同几何尺寸和形状的短管节流件的流量特性进行了实验和理论研究.本文将主要讨论制冷工质流经短管节流件时的流动特性和影响质量流量的主要因素,并对现有的质量流量计算模型加以分析.1 制冷剂流经短管节流件时的流动特性 制冷剂流经短管节流件时的流动特性,主要受进、出口状态参数和短管的形状与几何尺寸等因素的影响.在进口处为过冷液体时制冷剂流经短管的流动特性如图1所示.AB 区域处在较低的压差范围内,此时,工质为单相液体,流量与压差间呈现m ~($P )1/2关系.从B 点管内流体收缩面处开始,压力达到了上游温

P2P流量识别

Research of P2P Traffic Identification Based on BP Neural Network Shen Fuke Computer Science Department, East China Normal University Shanghai 200062, China fkshen@https://www.doczj.com/doc/f515422548.html, Change Pan Computer Science Department, East China Normal University Shanghai 200062, China pchang @https://www.doczj.com/doc/f515422548.html, Ren Xiaoli Computer Science Department, East China Normal University Shanghai 200062, China xlren@https://www.doczj.com/doc/f515422548.html, Abstract Today’s P2P application is a big challenge to network traffic workload. In contrast to first generation P2P network s which used well-defined port numbers, current P2P applications have ability to disguise their existence through the use of arbitrary ports. Our goal is to give out a new approach for P2P traffic identification based BP Neural Network, and without relying on k eyword matching. This article introduces BP algorithm, analyzes the characters of P2P traffic, gives out the BP network based on connection patterns of P2P networks. The trained BPNN was applied as a P2P traffic identifier, which can be used to distinguish any k ind of P2P applications from non-P2P applications. This feasible solution has many advantages in P2P traffic identification. We believe our approach is the first method for characterizing P2P traffic using network dynamics based on BP network rather than any user payload. 1. Introdoction Today’s Peer-to-Peer (P2P) application is a big challenge to Internet traffic workload and P2P represents a formidable component of campus network traffic. Network traffic identification on campus network exit link or backbone node can provide support to network resource planning and traffic control [5]. In contrast to first generation P2P networks which used well-defined port numbers, current P2P applications have ability to disguise their existence through the use of arbitrary ports [3]. Most existing traffic identification technology is based on the ports number or payload keyword matching named Deep Packet Inspection (DPI) [8]. Not only do most P2P applications now operate on top of nonstandard, custom-designed proprietary protocols, but also current P2P clients can easily operate on any port number, even HTTP, FTP, or other popular app’s port [9]. These circumstances portend a frustrating conclusion: robust identification of P2P traffic is only possible by inspecting user payload [10]. Yet packet payload capture and analysis poses a set of often insurmountable methodological landmines: legal, privacy, technical, efficient, etc. Further obfuscating workload characterization attempt is the increasing tendency of P2P protocols to support payload encryption. Indeed, the frequency with which P2P protocols are introduced and/or upgraded renders packet payload analysis not only impractical but also glaringly inefficient. P2P flow inspection based traffic flow characteristic can be viewed as a Pattern Recognition problem which has two output, one is Yes and another is No [11]. So, Neural Network technology can be used in P2P traffic inspection based traffic characteristic. In this paper we develop a BP neural network method to identify P2P flows at the campus exit link, based on flow connection patterns of P2P traffic, and without depending on packet payload. The significance of our algorithm lies in its ability to identify P2P protocols without relying on their underlying format, and we can identify previously unknown P2P protocols. 2. BP Neural Network (BPNN) The attraction of neural networks is that they are best suited to solving the problems that are the most difficult to solve by traditional computational methods. BP Neural Network is a multi-tier network which weight value is trained by non-linear differentiable function. BPNN’s structure is simple and fictile, It is widely used in pattern recognition, voice recognition, image processing, Compression, Data mining, etc. Suppose we have P training samples, that means we have P input/output pairs(I p,T p), p=1,2,…P, and:

第三章流量测验

第三章流量测验 第一讲 流量是单位时间内流过江河某一横断面的水量,单位m3/s。流量是反映水资源和江河、湖泊、水库等水量变化的基本资料,也是河流最重要的水文要素之一。流量测验的目的是取得天然河流以及水利工程调节控制后的各种径流资料。 河名地点 流域面积 (万Km2) 最大流量 Qmax (米3/秒) 最小流量 Qmin (米3/秒) 多年平均 流量Q (米3/秒) 密西西比河美国322 76500 3500 19100 长江湖北宜昌101 70600 2770 14000 伏尔加河苏联146 67000 1400 8000 多瑙河欧洲117 10000 780 6350 黄河河南花园口68.0 22000 145 1300 淮河安徽蚌埠12.1 26500 0 852 新安江浙江罗桐埠1.05 18000 10.7 370 永定河北京卢沟桥44 2450 0 28.2 由此可见,天然河流的流量大小悬殊,如我国北方河流旱季常有断流现象,受自然条件和其它因素的影响,使得江河的流量变化错综复杂。为了研究掌握江河流量变化的规律,为国民经济发展服务,必须积累不同地区、不同时间的流量资料。因此,要求在设立的水文站上,根据河流水情变化的特点,采用适当的测流方法进行流量测验。 一、流量测验方法的分类 目前,国内外采用的测流方法和手段很多,按测流的工作原理,可分为下列几种类型:1.流速面积法 常用的有流速仪测流法、浮标测流法、航空摄影测流法、遥感测流法、动船法、比降法等。 2.水力学法 包括量水建筑物测流和水工建筑测流。

3.化学法 化学法又称溶液法、稀释法、混合法等。 4.物理法 这类方法有超声波法、电磁法和光学法测流等。 5.直接法测流 容积法和重量法都是属于直接测量流量的方法,适用于流量极小的山涧小沟和实验室模型测流。 实际测流时,在保证资料精度和测验安全的前提下,根据具体情况,因时因地选用不同的测流方法。 二 、 流速分布和流量模型 研究流速脉动现象及流速分布的目的是为了掌握流速随时间和空间分布的规律。它对于进行流量测验具有重大的意义,由此合理布置测速点及控制测速历时等。 (一)流速脉动 水体在河槽中运动,受到许多因素影响,如河道断面形状、坡度、糙率、水深、弯道以及风、气压和潮汐等,使的天然河流中的水流大多呈紊流状态。从水力学知,紊流中水质点的流速,不论其大小、方向都是随时间不断变化着的,这种现象称为流速脉动现象。 水流中某一点的瞬时流速 v 是时间的函数,即 )(t f v =。 流速随时间不断变化着,但它的时段平均值是稳定的,这也是流速脉动的重要特性。即在足够长的时间T 内有一个固定的平均值,称为时段平均流速或时均流速 ,可用下式表示: ?=T vdt T v 0 1 于是任一点的瞬时流速为: v v v ?+= 式中: v 、 v ——分别为瞬时流速和时均流速,m/s ; v ? ——脉动流速,m/s 。 脉动流速随时间不断变化,时大时小,时正时负,在较长的时段中各瞬时的 v ?的代数 和趋近于零。 用流速脉动强度来表示流速脉动变化强弱的程度: () 2 min 2max 21v v v y -= 式中: y ——流速脉动强度; v ——测点的时均流速;

基于行为特征的P2P流量快速识别

邮局订阅号:82-946360元/年技术创新 软件时空 《PLC 技术应用200例》 您的论文得到两院院士关注 基于行为特征的P2P 流量快速识别 Classifying P2P stream quickly with behavior pattern (哈尔滨工业大学) 戴强张宏莉叶麟 DAI Qiang ZHANG Hong-li YE Lin 摘要:网络中P2P 流量的快速识别,对于实现网络流量控制和QoS 保证提供了有效的流量组成结果。本文提出了一种基于行为特征的流量识别技术,捕获流量数据,分析数据集端口与IP 个数比值,上行数据量和下行数据量比值,实现P2P 流量快速识别。 关键词:P2P;流量识别;行为特征 中图分类号:TP393.08文献标识码:A Abstract:This paper indicates a quick classification of p2p streams while focusing on the behavior characteristics of streams.In order to get higher correct rate,the ratio of input packets and output packets and the scope of packet length are considered.The given re -sults illustrate the practicability of the design. Key words:Peer-to-peer;flow classification;behavior characteristics 文章编号:1008-0570(2009)01-3-0209-02 1概述 目前基于P2P 协议的网络应用快速发展,极大地推动了网络发展,但其网络带宽过度消耗亦成为自身发展的桎梏。用户希望能有效地引导P2P 流量及其服务,促进了P2P 流量识别的研究。从研究方法上,P2P 流量识别主要分为基于端口的方法、基于应用层特征的方法和基于流量模式的方法。 P2P 应用在早期使用固定端口号通讯,如Gnutella 使用6346-6347端口,BitTorrent 使用6881-6889端口。为实现P2P 流量的识别,采用P2P 应用程序端口建立分类器,识别数据集中的P2P 流量。基于端口的识别法简单迅速,结果准确度高。 为了避免对P2P 应用的恶意干扰,目前P2P 应用采用随机端口方式隐藏数据报文,端口已经无法唯一标识P2P 应用。Thomas Karagiannis 和Andre Broido 依据协议分析以及逆向工程提出基于应用层特征的方法,其统计结果表明,P2P 应用中部分数据报文携带特定字段,如eMule 协议中存在0xE3,BitTor -rent 含有0x13Bit 。该类方法能够准确识别已知数据格式的P2P 应用,但P2P 协议更新频繁,从而需要依据协议的变化动态增 减特征串,扩展性差。 随着用户安全性的加强,部分P2P 应用已采用加密传输数据,目前约20%的BitTorrent 和eDonkey 流量采用了加密设计, 95%的因特网电话流量来自于加密的Skype 。加密流量导致基 于应用层特征的识别法失去效果,进而出现基于流量模式的方法,该类方法依据P2P 流量的内在特征实现流量识别。研究人员在离线方式下采用K-均值聚簇算法和DBSCAN 算法,统计 TCP 连接时间间隔等特征;或者采用EM 算法,统计数据报文的 有效载荷与数据报文到达时间的比值,依据大数据量的统计结果获取P2P 流量中的报文分布特征,进而识别具备相应特征的P2P 流量。文献中提出基于社会层、功能层、应用层的启发式分析方法,综合了P2P 客户端IP 出现频率实现流量识别。基于流量模式的识别法不检查数据报文的应用层内容,不受数据加密的限制,有效预测未知P2P 流量,但对内存空间以及处理速度提出了比较大的要求。 2P2P 流量快速识别方法 P2P 流量作为网络中的一种流量类型,采用TCP 连接实现共享文件数据的传输。P2P 网络中的节点同时具备客户机和服务器的功能,在文件共享过程中,P2P 流量具备以下特征。 2.1TCP 连接特征P2P 流量具有多个对端IP 和对端Port 。对于P2P 文件传输,一个P2P 客户端(源端)和一个或多个P2P 客户端(对端)建立连接。相对于源端,对端的IP 地址数量较多,对端的IP 和对端Port 都是随机的,而且对端IP 和对端Port 个数比值接近1.0(部分Port 可能相同)。采用对端IP 的数量以及对端IP 和对端Port 个数的比值作为P2P 流量的一个 识别特征。 2.2上下行P2P 流量特征 P2P 应用在传输文件时,源端向对端稳定上传、下载数据,受用户主观影响小,上行流量和下行流量对称。对于P2P 应用, 单个时间段内源端数据下载总量和上传总量的比值在一定的区间内波动。 2.3数据报文大小特征 考虑到网络中协议繁多,P2P 应用在传输过程中,多数IP 数据报文含有一定大小的有效载荷。网络中各种应用由于应用目的的不同,数据报文大小存在一定的分布规律,通过分析数据报文大小规律,可以提高识别的准确率。 本文将eMule 作为典型的P2P 应用进行分析。eMule 协议通过TCP 连接传输数据,实现文件共享,因此本文针对文件传输过程中的行为特征进行研究。 3P2P 流量快速识别步骤 3.1对端IP 地址数量、IP 地址数量与Port 数量的比值 (1)源端和对端连接以后,使用TCP 传输数据,捕获单个时间片内数据传输过程当中的数据报文,统计对端IP 地址总数(IP_Num)和对端不同的Port 总数(Port_Num)。 (2)计算比值(Ratio =IP_Num/Port_Num)。实验设定Ratio 取值范围。如果Ratio 不在这个范围之内,则认为不属于P2P 数据报文。 戴强:硕士生 209--

流量计量名词术语与定义简要说明

流量计量名词术语及定义说明 一般术语 1 流量Flow rate 单位时间内流过管道横截面或明渠横断面(简称横截〔断〕面)的流体量。流体量以质量表示时称“质量流量”,流体量以体积表示时称“体积流量”。 2 平均流量(q- )Average flow rate 在测量时间内流量的平均值,也可称时均流量。 3 额定流量Rated flow rate 流量计在规定性能或最佳性能时的流量值,它可用最高或(和)最低限值表示。 4 管流Pipe flow Duct flow 流体充满管道的流动。 5 明渠流Open channel flow 液体在明渠中的流动。 6 定常流Steady flow

在被测横截〔断〕面上各流动要素(流速、压力等),不随时间显著变化的流动。7 脉动流Pulsating flow 流过测量横截〔断〕面的流量以某一常数值为中心随时间有波动的流动。 8 多相流Multiphase flow 两种或两种以上不同相的流体一起流动。当只有两相流体一起流动时通常称为两相流。 9 临界流Critical flow 流体流经节流装置(例如喷嘴、文丘利管)喉部,下游与上游侧绝对压力比等于或小于临界值的流动。 10 雷诺数(Re) Reynolds'number 雷诺数表征了流体流动时惯性力与粘性力之比的无量纲数。 11 比热比(γ) Specific heat ratio 定压比热(cp)与定容比热(cV)的比值。一般是温度和压力的函数。 12 等熵指数(κ) Isentropic exponent 在等熵过程中,气体介质压力相对变化与密度相对变化的比值。 13 气体压缩系数(z) Gas compressibility factor 表示气体偏离理想气体性质的程度,一般是温度T和压力p的函数。 14 静压Static pressure 在流体中不受流速影响而测得的压力值。 15 动压Dynamic pressure 流体单位体积具有的动能其大小通常用-12 ρv2计算。 16 表压Gauge pressure

实际控制阀流量特性设计方法

量身定制控制阀流量特性的设计 陈迎宪 龚飞鹰 (上海长成自控设备有限公司200433,上海) 摘 要 控制阀固有流量特性是制造商出厂时控制阀具有的流量特性,安装到现场后,由于阀两端压降与系统压降之比不为1,造成固有流量特性发生畸变,因此,控制系统开环增益不能保持恒定,使控制系统稳定性变差。为此,本文没有采用传统的控制阀流量特性选择方法,本文的设计方法按被控对象静态特性确定控制阀工作流量特性,然后,根据应用条件下的压降比,“量身定制”控制阀固有流量特性,这样的控制阀应用在实际条件时,其工作流量特性能够精确补偿被控过程的非线性,即使在压降比有改变时,仍可较好地补偿被控对象的非线性,因此,可有效改善控制系统稳定性。 关键词 控制阀流量特性 压降比 被控过程静态特性 控制系统稳定性 1 问题的提出 控制阀固有流量特性是控制阀制造商出厂时提供的流量特性。当控制阀安装在工业生产过程中,由于存在压降比s ,使固有流量特性发生畸变,流量特性上凸,造成闭环控制系统的稳定性等性能指标变差。 通常,只能根据所需工作流量特性,按经验法或根据压降比法选用合适的固有流量特性[1, 2]。 根据控制系统稳定运行准则,是否可根据被控生产过程的数学模型,确定其合适的控制阀工作流量特性,满足稳定性要求,提高控制系统的性能,例如,偏离度指标[3]。然后,根据所需控制阀工作流量特性和工况下的压降比设计控制阀的固有流量特性,以实现量身定制控制阀流量特性,满足应用要求。 本文根据控制阀工作流量特性、固有流量特性和压降比的函数关系,根据工作流量特性和压降比,设计控制阀固有流量特性,进行预畸,使工作流量特性满足应用要求。 当前,随着对控制精度的要求不断提高,对控制阀的流量特性也提出更高要求,本文讨论的方法对提高控制系统控制品质具有十分重要意义。为此,本文对“量身定制”工作流量特性进行研究,并据此设计控制阀固有流量特性。 2 工作流量特性的设计 控制阀安装在现场后,其固有流量特性畸变成为工作流量特性,设固有流量特性用q =f (l )表示,工作流量特性用q =g (l )表示。则考虑压降比s 后的工作流量特性可表示为: ) ()1()()(2 l f s s l f l g -+= (1) 式中,q 是相对流量,q =Q /Q max ;l 是相对行程,l =L /L max ;s 是压降比,s =控制阀全开时两端压降/系统压降。因此,它们都无工程单位,变化范围是0~1,下同。 图1显示控制阀工作状况固有流量特性的畸变。 可见,控制阀工作状况下固有流量特性发生变化,其特点如下: ● s =1表示管道压降为零,工作流量特性与固有流量特性相同;即系统压降全部降落在控制阀两端时,工作流量特性不发生畸变。 ● 随s 的减小,管道压降增加,控制阀两端压降减小,使控制阀全开时的最大流量下降,实际可调比下降。 图1 控制阀工作状况下流量特性的畸变 l l l q q q

2、控制阀流量特性解析

控制阀流量特性解析 控制阀的流量特性是控制阀重要技术指标之一,流量 特性的偏差大小直接影响自动控制系统的稳定, 位希望所选用的控制阀具有标准的固有流量特性,而控制 阀生产企业 要想制造出完全符合标准的固有流量特性控制 阀是非常困难的,因直线流量特性相对简单, 所以本文重点对等百分比流量特性进行讨论。 控制阀的流量特性是指介质流过阀门的相对流量与相 对行程之间的关系,数学表达式为 Q/Qmax = f (l/L ), 式中:Q/Qmax —相对流量。指控制阀在某一开度时的流 量Q 与全开流量 Qmax 之比; l/L —相对行程。指控制阀在某一开度时的阀芯行 程l 与全开行 程L 之比 一般来讲,改变控制阀的流通面积便可以控制流量。 但实际上由于多种因素的影响,在节流面积发生变化的同 时,还会产 引起流量的变化,为了便于分析,先假定阀前、阀后 压差 不变,此时的流量特性称为理想流量特, 理想流量特性主要有等百分比(也称对数)、直线两种 常用特性,理想等百分比流量特性定义为:相对行程的等 值增量产生相对流量系数的等百分比增加的流量特性,数 学表达式为Q/Qmax = R l/L-1) 。 性。使用单 且应用较少, 生阀前、阀后压力的变化,而压差的变化又将 性。

理想直线流量特性定义为:相对行程的等值增量产生相对流量系数的等值增量的流量特性,数学表达式为Q/Qmax=1/R[1+( R-1) I/L] 式中F—固有可调比,定义为在规定偏差内的最大流量系数与最小流量系数之比。 常见的控制阀固有可调比有30、50两种 当可调比R=30和R=50时,直线、等百分比的流量特性在相对行程10%-100%寸各流量值见表一 表一 由上表可以看出,直线流量特性在小开度时,流量相对变化大,调节作用强,容易产生超调,可引起震荡,在大开度时调节作用弱,及时性差。而等百分比流量特性小开度时流量小,流量变化也小,在大开度时流量大,流量变化也大,调节作用灵敏有效。由于上述原因,在实际工况中多数场合优选等百分比流量特, 性。

调节阀的流量特性

调节阀的流量特性、流通能力的计算与选择 摘要:企业的能源计量已成为节能减排的重要方式,而流量调节阀作为流量控制中的重要方法,文章详细介绍了调节阀的流量特性,直线特性、等百分比特性及介于两者之间的抛物线特性的流量调节阀的作用及如何选型。 关键词:调节阀;流量特性;流通能力;等百分比特性;直线特性 调节阀作为一个执行器将来自控制器的信号,变成控制量作用在对象上。它是控制系统的重要组成部分,在选择使用时,应和选用传感器、变送器一样,从现有的商品中,选择能满足要求的产品。 下面介绍调节阀的流量特性和口径的计算。 1 调节阀的流量特性及其选择 1.1 调节阀的流量特性 调节阀的流量特性是指流过调节阀介质的相对流量与调节阀的相对开度之间的关系,即: 式中: Q/Q max:相对流量,即调节阀某一开度下的流量与全开流量之比; L/L max:相对开度,即调节阀某一开度下的行程与全开行程之比。 调节阀流量特性是由调节阀阀芯形状决定的。阀芯形状有柱塞阀和开口阀两类,而每一类都分为直线特性、等百分比特性和抛物线特性。此外还有平板形的快开特性。图1 是阀芯形状示意图,图2 是理想流量特性图。

图1 阀芯形状 图2 理想流量特性(1)直线特性;(2)等百分比特性;(3)快开特性;(4)抛物线特性 所谓理想流量特性是指阀前后压差在流量改变时保持不变条件下,所得到的流量特性,这自然应在实验条件下才能形成恒定的压差。 从图2 可以看出,各流量特性线,当开度为零时,相对流量为3.3%,可知在相对开度为零时为最小流量,且此最小流量与最大流量之比为3.3%,或者说最大流量与最小流量之比为30。直线流量特性的斜率等于常数,与相对流量值无关;等百分比流量特性的斜率与相对流量成正比;抛物线特性介于直线和等百分比特性之间。 1.2 调节阀流量特性的选择 工程所用调节阀的特性有直线特性、等百分比特性及介于两者之间的抛物线特性,此外还有快开特性。对于直通调节阀可用等百分比特性阀代替抛物线特性阀,而快开特性阀只应用于双位控制和程序控制中。因此,在选择阀门特性时,更多的是指如何选择等百分比特性阀和直线特性阀。 (1)等百分比特性阀应用场合:①管道阻力大时,或者阀前后压差变化比较大的情况,使用等百分比特性阀;②当系统负荷大幅度变化时,且各开度处的流量相对值变化为一定值,因此选用等百分比特性阀具有较强的适应性。

流量特性与阀芯

图2 图3 典型阀的流量特性

流量特性的选择 选择的原则是:选择的流量特性却好与调节对象的特性和调节器的特性相反。这样,调节系统的综合特性可接近于线性。 但是,对调节阀制造厂来说,实际上不可能都通晓各个工艺流程的管道流阻、储压罐及泵类等装置的特性。用户是根据掌握的具体资料来选择调节阀的流量特性,大多选用等百分比流量特性。 选择基本原则是: 1、线性流量特性 (1)压差变化小,几乎恒定。 (2)整个系统的压力损失大部件分配在阀上(开度变化,阀上压差变化相对较小)。 (3)外部干扰小,给定植变化小。(可调范围要求小的场合)。 (4)工艺流程的主要参数的变化呈线性。 2、等百分比流量特性 (1)要求大的可调范围。 (2)管道系统压力损失大。 (3)开度变化,阀上压差变化相对较大。 阀芯型式 调节阀阀芯有等百分比流量特性和线性流量特性,其几何形状有柱塞形、V形缺口和套筒形等。 1、柱塞形阀芯 柱塞形阀芯的流量特性,有等百分比特性和线性特性两种,还有气密性的嵌聚四氟乙烯阀座的阀芯2、V形缺口阀芯 它是三通阀阀芯,流量特性为线性。 3、套筒形阀芯 笼式阀的流量特性,由套筒窗口几何形状决定的。流量特性有等百分比和线性两种。还有气密性的嵌聚四氟乙烯阀座的阀芯。 大口径阀和高温阀采用分离式套筒,低噪音笼式阀可以降低噪音。 4 、快开特性(两位式)阀芯 快开阀芯几何形状呈平底器皿形,有表面堆焊司太莱合金(QS)的阀芯,也有气密性的嵌聚四氟乙烯阀座的阀芯。如阀座密封面承受密封压力太大,可改用线性阀芯,但它的允许压差不宜太大。 5、偏心旋转阀芯(凸轮挠曲阀用) 偏心旋转阀芯可调范围100:1,固有流量特性接近线性。但在40%开度以内,流量特性近似于等百分比特性,通过变换阀门定位器反馈凸轮,可把这个固有流量特性改变成等百分比特性。另外嵌聚四氟乙烯阀座的阀芯,可达到气密性。 压力和温度等级 阀体是连接在工艺管道上的压力容器,选择公称压力目的是使阀体长期受到流体温度、压力和管道应力作用,而不损坏。 标准的公称压力一般按工艺管道规格的标准来决定。常用的公称压力JIS标准到63kg/cm2,ANSI标准到2500磅,GB标准到PN6.3MPa。 标准的公称压力 一般来说,阀体壁厚由阀体壁厚强度与当时流体温度下材料许可压力和流体压力有关。但是工艺流体条件千变万化,不可能对这个条件进行计算。 因此,在ANSI B16.5-1997标准规定的标准公称压力条件下,壁厚是由某一个选定的设计应力(7000psi)来决定的。而与材料种类无关,按材料种类确定应力·温度等级关系。

各种流量计定义及特点(精)

1 概述 用以测量管路中流体流量(单位时间内通过的流体体积)的仪表。有转子流量计、节流式流量计、细缝流量计、容积流量计、电磁流量计、超声波流量计和堰等。 流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。至今为止,可供工业用的流量仪表种类达60种之多。品种如此之多的原因就在于至今还没找到一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表。 这60多种流量仪表,每种产品都有它特定的适用性,也都有它的局限性。按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类;按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。 总量表测量一段时间内流过管道的流量,是以短暂时间内流过的总量除以该时间的商来表示,实际上流量计通常亦备有累积流量装置,做总量表使用,而总量表亦备有流量发讯装置。因此,以严格意义来分流量计和总量表已无实际意义。 按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。按照目前最流行、最广泛的分类法,即分为:容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计、探针式流量计,来分别阐述各种流量计的原理、特点、应用概况及国内外的发展情况。 1.1差压式流量计 差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。 差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。 二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、物位、密度等)。 差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。 检测件又可按其标准化程度分为二大类:标准的和非标准的。 所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用,无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。 非标准检测件是成熟程度较差的,尚未列入国际标准中的检测件。 差压式流量计是一类应用最广泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居首位。近年来,由于各种新型流量计的问世,它的使用量百分数逐渐下降,但目前仍是最重要的一类流量计。优点: (1)应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长; (2)应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比拟;

流量与CV值

流量与CV值、KV值 流量特性的概念及其单位换算 气动元件的流量特性标志元件的流通能力,是决定气动系统的压力损失和动作快慢的主要参数之一。但目前国内外对流量特性尚无统一的表示方法,各国气动元件制造商都有自己的做法和规定,采用不同的标准,有的采用有效截面积S值,有的采用流通能力c值(KV值),有的采用流量系数Cv值,有的采用标准额定流量Q来表示。下面对常用的几种流量特性参数的概念及其单位逐一予以解释。 1 流量特性参数的概念 1.1 有效截面积S值 在气动技术中,不论气动元件和管路的内部结构如何复杂,假设通过该元件和管路的实际流量等于在相同压力下通过一理想薄壁节流孔的流量,此理想薄壁节流孑L的流通截面积就称为该实际元件和管路的有效流 通截面积(简称有效截面积),用符号s(单位mm2)表示。 1.2 流通能力C值 C值是以公制单位表示的阀的流通能力。它的定义为:阀全开状态下,以密度为1g/cm3,的清水流量在阀前后压差保持98.1kPa(1kgf/cm2)时,每小时通过阀的水的体积数(单位m3)。 1.3 流通能力KV值 Kv值也是以公制单位表示的阀的流通能力,它的定义为:阀全开状态下,以密度为lg/cm3的清水在阀前后压差保持为lbar时,每小时通过阀的水的体积数(单位m3)。由于1bar≈98.1kPa,故c值与Kv值两者基本相 同,即1C≈lKV。 1.4 流量系数CV值 Cv值是用英制单位表示的阀的流通能力。它的定义为:阀全开状态下,阀全开后压差保持lpsi(1lbf/in2)时,每分钟流过温度为60°F(15.6℃)的水的加仑数(美制加仑数,1US gal=3.785L)。 1.5 标准额定流量Q 标准额定流量Q是在标准条件下的额定流量,其单位是L/min。通常,对方向控制阀来说,测试时调定的输入压力P1=0.6MPa,输出压力P2=0.5MPa,即压降P=0.1MPa时,通过被测元件的流量(ANR)即为标准额定流量。 2 流量单位的换算 有效截面积S(mm2)与流量系数CV值的理论换算公式为: S=16.98CV. 流通系数CV值与流通能力C(KV)值的理论换算公式为: Cv=1.167C≈1.167 KV。 标准额定流量QNn与流通能力C(KV)值的理论换算公式为:

流量特性的表示方法

关于流量特性的表示方法 空压元件的流量特征以前是根据有效截面积S和容量系数Cv进行表示的。根据修订的JIS标准 JIS B 8390 2000 采用音速导率C 和临界压力比b的数值来进行表示。 音速导率 用上限绝对压力乘以标准状态时的密度再除以通过元件的雍塞流流动形状的质量流量,而得出的数值。 sonic conductance 根据C的变化,能够得到之前同样的测量值。 临界压力比 b 一旦比此数值小就成为雍塞流流动压力比(下流压力/上流压力) critical pressure ratio 有效截面积S( 2) 从空气储存罐内安装的元件在雍塞流流动的状态下进行排放时,根据计算空气储存罐的压力变化,引导出摩擦以及无节流、理想的截面积数值。 雍塞流流动:上流压力相对下流压力来说比较高,在元件内的某段有速度达到音速的流动。气体的质量流量通过上流压力进行,不依靠下流压力。 流量计算式

机 种选定补充资料 流体控制元件的流量特性以前是采用容量系数Cv 来进行表示的。不过根据国际标准规格,把原来的容量系数Cv 变更为容量系数Av 。 容量系数Av 压力差为1Pa 时,把流动在阀(测试元件)中的上水流量以m 3/s 来进行表示数值。 参照下时进行计算。流量计算式 流体控制元件解释 Av 容量系数 m 2 Q 流量 m 3/s P 压力差 Pa 流体密度 kg/m 3 Av Q 3 P

流量换算表1 流量计算方法 按照有效截面积进行计算 SI单位 P1 1.89P2 (音速) Q=113.2 S P1 P1 1.89P2 (亚音速) Q=226.4 S P2(P1-P2) Q 流量 /min(ANR) P1 1次侧绝对压力 MPa(abs) P2 2次侧绝对压力 MPa(abs) S 有效截面积 mm2

各种流量计选型地原则和方法

一、流量计选型的原则 选择流量计的原则首先是要深刻地了解各种流量计的结构原理和流体特性等方面的知识,同时还要根据现场的具体情况及考察周边的环境条件进行选择。也要考虑到经济方面的因素。一般情况下,主要应从下面五个方面进行选择: ①流量计的性能要求; ②流体特性; ③安装要求; ④环境条件; ⑤流量计的价格。 1、流量计的性能要求 流量计的性能方面主要包括:测量流量(瞬时流量)还是总量(累积流量);准确度要求;重复性;线性度;流量范围和范围度;压力损失;输出信号特性和流量计的响应时间等。 (1)测流量还是总量 流量测量包括两种,即瞬时流量和累积流量,比如对分输站管道的原油属于贸易交接或石油化工管道进行连续配比生产或生产流程的过程控制等需要计量总量,间或辅以瞬时流量的观察。在有的工作场所对流量进行控制则需配备瞬时流量测量。因此,要根据现场计量的需要进行选择。有些流量计比如容积式流量计,涡轮流量计等,其测量原理是以机械计数或脉冲频率输出直接得到总量,其准确度较高,适用于计量总量,如配有相应的发讯装置也可输出流量。电磁流量计、超声流量计等是以测量流体流速推导出流量,响应快,适用于过程控制,如果配以积算功能后也可以获得总量。 (2)准确度 流量计准确度等级的规定是在一定的流量范围内,如果使用在某一特定的条件下或比较窄的流量范围内,比如,仅在很小的范围内变化,此时其测量准确度会比所规定的准确度等级高。如用涡轮流量计计量油品装桶分发,在阀门全开的情况下使用,流量基本恒定,其准确度可能会从0.5级提高到0.25级。 用于贸易核算、储运交接和物料平衡如果要求测量准确度较高时,应考虑准确度测量的持久性,一般用于上述情况下的流量计,准确度等级要求为0.2级。在这样的工作场所一般是现场配备计量标准设备(比如体积管),对所使用的流量计进行在线检测。近几年由于原油的日趋紧张和各单位对原油计量的高要求,对原油计量提出实行系数交接,即除了每半年对流量计进行一次周期检测后,贸易交接双方协商每1个月或2个月对流量计进行检定确定流量系数,每天根据流量计计量的数据与流量计流量系数计算出数据进行交接,以提高流量计的准确度,也称为零误差交接。 准确度等级一般是根据流量计的最大允许误差确定的。各制造厂提供的流量计说明书中会给出。一定要注意其误差的百分率是指相对误差还是引用误差。相对误差为测量值的百分率,常用“%R”表示。引用误差则是指测量上限值或量程的百分率,常用“%FS”。许多制造厂说明书中并未注明。比如,浮子流量计一般都是采用引用误差,电磁流量计有的型号也有采用引用误差的。 流量计如果不是单纯计量总量,而是应用在流量控制系统中,则检测流量计的准确度要在整个系统控制准确度要求下确定。因为整个系统不仅有流量检测的误差,还包含有信号传输、控制调节、操作执行等环节的误差和各种影响因素。比如,操作系统中存在有2%左右的回差,对所采用的测量仪表确定过高的准确度(0.5级以上)就是不经济和不合理的。就仪表本身来说,传感器与二次仪表之间的准确度也应该适当相配,比如说设计出来未经实际标定的均速管误差如在±2.5%~±4%之间,配上0.2%~0.5%高准确度的差压计就意义不大了。 还有一个问题就是对于检定规程或制造厂说明书中对流量计所规定的准确度等级指的是其流量计的最大允许误差。但是由于流量计在现场使用时受环境条件、流体流动条件和动力条件等变化的影响,将会产生一些附加误差。因此,现场使用的流量计应是仪表本身的最大允许误差和附加误差的合成,一定要充分考虑到这个问题,有时候可能现场的使用环境范围内的误差会超过流量计的最大允许误差。 (3)重复性

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