ԱՐԴՅՈՒՆԱՎԵՏՈՒԹՅԱՆ ԳՈՐԾԱԿՑՈՒՅՑ (COP) համակարգի (սարքի, մեքենայի) արդյունավետության բնութագրիչն է էներգիայի փոխակերպման հետ կապված. որոշվում է օգտագործվող օգտակար էներգիայի (ցիկլային գործընթացում աշխատանքի վերածված) համակարգին փոխանցվող էներգիայի ընդհանուր քանակի հարաբերակցությամբ։

Գործակից օգտակար գործողություն

(արդյունավետություն), էներգիայի փոխակերպման կամ փոխանցման հետ կապված համակարգի (սարքի, մեքենայի) արդյունավետության բնութագիրը. որոշվում է օգտագործվող օգտակար էներգիայի հարաբերակցությամբ համակարգի կողմից ստացված էներգիայի ընդհանուր քանակի նկատմամբ. սովորաբար նշվում է h = Wpol/Wcym-ով:

Էլեկտրաշարժիչներում արդյունավետությունը կատարված (օգտակար) մեխանիկական աշխատանքի հարաբերակցությունն է աղբյուրից ստացված էլեկտրական էներգիային. ջերմային շարժիչներում ≈ օգտակար մեխանիկական աշխատանքի հարաբերակցությունը ծախսված ջերմության քանակին. էլեկտրական տրանսֆորմատորներում ≈ երկրորդական ոլորունում ստացված էլեկտրամագնիսական էներգիայի հարաբերակցությունը առաջնային ոլորուն սպառած էներգիային: Արդյունավետությունը հաշվարկելու համար տարբեր տեսակներէներգիան և մեխանիկական աշխատանքը արտահայտվում են միևնույն միավորներով՝ հիմնված ջերմության մեխանիկական համարժեքի և նմանատիպ այլ հարաբերակցության վրա։ Արդյունավետության հայեցակարգն իր ընդհանրության շնորհիվ հնարավորություն է տալիս միասնական տեսանկյունից համեմատել և գնահատել այնպիսի տարբեր համակարգեր, ինչպիսիք են միջուկային ռեակտորները, էլեկտրական գեներատորները և շարժիչները, ջերմային էլեկտրակայանները, կիսահաղորդչային սարքերը, կենսաբանական օբյեկտները և այլն:

Շփման, շրջակա մարմինների տաքացման և այլնի հետևանքով էներգիայի անխուսափելի կորուստների պատճառով արդյունավետությունը միշտ ավելի քիչ է, քան միասնությունը։ Ըստ այդմ, արդյունավետությունն արտահայտվում է ծախսված էներգիայի մասնաբաժիններով, այսինքն. պատշաճ կոտորակկամ որպես տոկոս, և անչափ մեծություն է: ՋԷԿ-երի արդյունավետությունը հասնում է 35≈40%, ներքին այրման շարժիչների ≈ 40≈50%, բարձր հզորության դինամոների և գեներատորների ≈95%, տրանսֆորմատորների ≈98%: Ֆոտոսինթեզի գործընթացի արդյունավետությունը սովորաբար կազմում է 6≈8%, քլորելլայում այն ​​հասնում է 20≈25%-ի: Ջերմային շարժիչների համար, թերմոդինամիկայի երկրորդ օրենքի շնորհիվ, արդյունավետությունը ունի վերին սահման, որը որոշվում է թերմոդինամիկական ցիկլի (շրջանաձև գործընթացի) առանձնահատկություններով, որն իրականացնում է աշխատանքային նյութը։ Կարնո ցիկլն ունի ամենաբարձր արդյունավետությունը:

Տարբերակվում է մեքենայի կամ սարքի առանձին տարրի (փուլի) արդյունավետությունը և արդյունավետությունը, որը բնութագրում է համակարգում էներգիայի փոխակերպումների ամբողջ շղթան: Առաջին տիպի արդյունավետությունը, էներգիայի փոխակերպման բնույթին համապատասխան, կարող է լինել մեխանիկական, ջերմային և այլն։ Երկրորդ տիպը ներառում է արդյունավետության ընդհանուր, տնտեսական, տեխնիկական և այլ տեսակներ։ Համակարգի ընդհանուր արդյունավետությունը հավասար է մասնակի արդյունավետության արտադրյալին կամ քայլերի արդյունավետությանը:

Տեխնիկական գրականության մեջ արդյունավետությունը երբեմն որոշվում է այնպես, որ այն կարող է ավելի մեծ լինել, քան միասնությունը: Նմանատիպ իրավիճակ առաջանում է, եթե արդյունավետությունը որոշենք Wpol/Wcont հարաբերակցությամբ, որտեղ Wcont ≈ օգտագործված էներգիան, որը ստացվում է համակարգի «արդյունքում», Wcont ≈ ոչ ամբողջ էներգիան, որը մտնում է համակարգ, այլ միայն դրա այդ մասը, որի համար կատարվում են իրական ծախսեր։ Օրինակ, կիսահաղորդչային ջերմաէլեկտրական ջեռուցիչների (ջերմային պոմպերի) շահագործման ժամանակ էլեկտրաէներգիայի սպառումը պակաս է ջերմային տարրի թողարկած ջերմության քանակից։ Ավելորդ էներգիան վերցվում է միջավայրը. Այս դեպքում, թեև կայանի իրական արդյունավետությունը միավորից փոքր է, h = Wpol/Wzap h = Wpol/Wzap արդյունավետությունը կարող է ավելի մեծ լինել, քան միավորը:

Լիտ.: Արտոբոլևսկի I. I., Մեխանիզմների և մեքենաների տեսություն, 2-րդ հրատ., M.≈ L., 1952; Ընդհանուր ջերմային ճարտարագիտություն, խմբ. S. Ya. Kornitsky and Ya. M. Rubinshtein, 2nd ed., M.≈ L., 1952; Ընդհանուր էլեկտրատեխնիկա, M.≈ L., 1951; Վուկալովիչ Մ.Պ., Նովիկով Ի.Ի., Տեխնիկական թերմոդինամիկա, 4-րդ հրատ., Մ., 1968:

Վիքիպեդիա

Արդյունավետություն

Արդյունավետություն (արդյունավետությունը) - էներգիայի փոխակերպման կամ փոխանցման հետ կապված համակարգի արդյունավետության բնութագիրը: Այն որոշվում է օգտագործվող օգտակար էներգիայի հարաբերակցությամբ համակարգի կողմից ստացված էներգիայի ընդհանուր քանակի նկատմամբ. սովորաբար նշվում է η. Արդյունավետությունը չափազերծ մեծություն է և հաճախ չափվում է որպես տոկոս:

Իրականում ցանկացած սարքի օգնությամբ կատարված աշխատանքը միշտ էլ ավելի օգտակար աշխատանք է, քանի որ աշխատանքի մի մասը կատարվում է շփման ուժերի դեմ, որոնք գործում են մեխանիզմի ներսում և դրա առանձին մասերը տեղափոխելիս։ Այսպիսով, շարժական բլոկ օգտագործելով, նրանք լրացուցիչ աշխատանք են կատարում՝ բարձրացնելով բլոկն ինքնին և պարանը և, հաղթահարելով բլոկի մեջ շփման ուժերը։

Ներկայացնում ենք հետևյալ նշումը՝ օգտակար աշխատանքը նշանակում ենք $A_p$-ով, իսկ աշխատանքը՝ $A_(poln)$-ով: Դրանով մենք ունենք.

Սահմանում

Կատարման գործակից (COP)կոչվում է օգտակար աշխատանքի հարաբերակցությունը լիարժեք: Արդյունավետությունը նշում ենք $\eta $ տառով, ապա.

\[\eta =\frac(A_p)(A_(poln))\ \ձախ (2\աջ):\]

Ամենից հաճախ արդյունավետությունը արտահայտվում է որպես տոկոս, ապա դրա սահմանումը բանաձևն է.

\[\eta =\frac(A_p)(A_(poln))\cdot 100\%\ \ձախ (2\աջ):\]

Մեխանիզմներ ստեղծելիս փորձում են բարձրացնել դրանց արդյունավետությունը, բայց մեկին հավասար (և նույնիսկ մեկից ավելի) արդյունավետությամբ մեխանիզմներ գոյություն չունեն։

Այսպիսով, արդյունավետության գործոնն է ֆիզիկական քանակություն, որը ցույց է տալիս այն համամասնությունը, որ օգտակար աշխատանքը ամբողջ արտադրված աշխատանքից է։ Արդյունավետության օգնությամբ գնահատվում է աշխատանք կատարող էներգիա փոխակերպող կամ փոխանցող սարքի (մեխանիզմի, համակարգի) արդյունավետությունը։

Մեխանիզմների արդյունավետությունը բարձրացնելու համար կարող եք փորձել նվազեցնել նրանց առանցքների շփումը, դրանց զանգվածը։ Եթե ​​շփումը կարելի է անտեսել, մեխանիզմի զանգվածը զգալիորեն փոքր է զանգվածից, օրինակ, այն բեռից, որը բարձրացնում է մեխանիզմը, ապա արդյունավետությունը մի փոքր ավելի քիչ է, քան միասնությունը: Այնուհետև կատարված աշխատանքը մոտավորապես հավասար է օգտակար աշխատանքին.

Մեխանիկայի ոսկե կանոն

Պետք է հիշել, որ աշխատանքում շահույթ հնարավոր չէ հասնել պարզ մեխանիզմի միջոցով:

Եկեք (3) բանաձևով գործերից յուրաքանչյուրն արտահայտենք որպես համապատասխան ուժի արտադրյալ այս ուժի ազդեցության տակ անցած ճանապարհով, այնուհետև (3) բանաձևը փոխակերպենք ձևի.

Արտահայտությունը (4) ցույց է տալիս, որ օգտագործելով պարզ մեխանիզմ, մենք ուժ ենք ստանում այնքան, որքան կորցնում ենք ճանապարհին: Այս օրենքը կոչվում է մեխանիկայի «ոսկե կանոն»։ Այս կանոնը ձևակերպվել է Հին Հունաստանում Հերոն Ալեքսանդրացու կողմից:

Այս կանոնը հաշվի չի առնում շփման ուժերը հաղթահարելու աշխատանքը, հետևաբար այն մոտավոր է։

Արդյունավետություն էլեկտրահաղորդման մեջ

Արդյունավետության գործակիցը կարող է սահմանվել որպես օգտակար աշխատանքի հարաբերակցություն դրա իրականացման վրա ծախսված էներգիային ($Q$).

\[\eta =\frac(A_p)(Q)\cdot 100\%\ \ձախ (5\աջ):\]

Ջերմային շարժիչի արդյունավետությունը հաշվարկելու համար օգտագործվում է հետևյալ բանաձևը.

\[\eta =\frac(Q_n-Q_(ch))(Q_n)\ձախ(6\աջ),\]

որտեղ $Q_n$-ը ջեռուցիչից ստացվող ջերմության քանակն է. $Q_(ch)$ - սառնարան փոխանցվող ջերմության քանակը։

Իդեալական ջերմային շարժիչի արդյունավետությունը, որն աշխատում է Կարնո ցիկլի համաձայն.

\[\eta =\frac(T_n-T_(ch))(T_n)\ձախ(7\աջ),\]

որտեղ $T_n$ - ջեռուցիչի ջերմաստիճանը; $T_(ch)$ - սառնարանի ջերմաստիճան:

Արդյունավետության համար առաջադրանքների օրինակներ

Օրինակ 1

Զորավարժություններ.Վերամբարձ շարժիչն ունի $N$ հզորություն: $\Delta t$-ին հավասար ժամանակային ընդմիջումով նա $m$ զանգվածով բեռ բարձրացրեց $h$ բարձրության վրա։ Որքա՞ն է կռունկի արդյունավետությունը:\textit()

Լուծում.Քննարկվող խնդրի մեջ օգտակար աշխատանքը հավասար է մարմինը $m$ զանգվածի $h$ բեռի բարձրության վրա բարձրացնելու աշխատանքին, սա ձգողության ուժի հաղթահարման աշխատանքն է։ Այն հավասար է.

Ընդհանուր աշխատանքը, որը կատարվում է բեռը բարձրացնելիս, կարելի է գտնել՝ օգտագործելով հզորության սահմանումը.

Այն գտնելու համար օգտագործենք արդյունավետության գործոնի սահմանումը.

\[\eta =\frac(A_p)(A_(poln))\cdot 100\%\ ձախ (1.3\աջ):\]

Մենք փոխակերպում ենք բանաձևը (1.3)՝ օգտագործելով (1.1) և (1.2) արտահայտությունները.

\[\eta =\frac(mgh)(N\Delta t)\cdot 100\%.\]

Պատասխանել.$\eta =\frac(mgh)(N\Delta t)\cdot 100\%$

Օրինակ 2

Զորավարժություններ. Իդեալական գազկատարում է Carnot ցիկլը, մինչդեռ ցիկլի արդյունավետությունը հավասար է $\eta $-ի: Ո՞րն է աշխատանքը մշտական ​​ջերմաստիճանում գազի սեղմման ցիկլում: Ընդարձակման ժամանակ գազի կատարած աշխատանքը $A_0$ է

Լուծում.Ցիկլի արդյունավետությունը սահմանվում է հետևյալ կերպ.

\[\eta =\frac(A_p)(Q)\ձախ (2.1\աջ):\]

Դիտարկենք Carnot ցիկլը, որոշեք, թե որ գործընթացներում է ջերմություն մատակարարվում (այն կկազմի $Q$):

Քանի որ Կարնո ցիկլը բաղկացած է երկու իզոթերմից և երկու ադիաբատից, անմիջապես կարող ենք ասել, որ ադիաբատիկ գործընթացներում ջերմության փոխանցում չկա (2-3 և 4-1 պրոցեսներ): Իզոթերմային պրոցեսում մատակարարվում է 1-2 ջերմություն (նկ. 1 $Q_1$), իզոթերմային գործընթացում 3-4 ջերմություն է հեռացվում ($Q_2$): Ստացվում է, որ (2.1) $Q=Q_1$ արտահայտության մեջ. Մենք գիտենք, որ իզոթերմային գործընթացի ժամանակ համակարգին մատակարարվող ջերմության քանակությունը (թերմոդինամիկայի առաջին օրենքը) ամբողջությամբ գնում է գազով աշխատանք կատարելու համար, ինչը նշանակում է.

Գազը կատարում է օգտակար աշխատանք, որը հավասար է.

3-4 իզոթերմային գործընթացում հեռացվող ջերմության քանակը հավասար է սեղմման աշխատանքին (աշխատանքը բացասական է) (քանի որ T=const, ապա $Q_2=-A_(34)$): Արդյունքում մենք ունենք.

Մենք փոխակերպում ենք բանաձևը (2.1) ՝ հաշվի առնելով (2.2) - (2.4) արդյունքները.

\[\eta =\frac(A_(12)+A_(34))(A_(12))\to A_(12)\eta =A_(12)+A_(34)\ դեպի A_(34)=( \eta -1)A_(12)\ձախ (2.4\աջ).\]

Քանի որ $A_(12)=A_0 պայմանով, \ $ վերջապես մենք ստանում ենք.

Պատասխանել.$A_(34)=\ձախ(\eta -1\աջ)A_0$

Արդյունավետության հայեցակարգը (COP) կարող է կիրառվել տարբեր տեսակի սարքերի և մեխանիզմների վրա, որոնց գործունեությունը հիմնված է ցանկացած ռեսուրսների օգտագործման վրա: Այսպիսով, եթե որպես այդպիսի ռեսուրս դիտարկենք համակարգի աշխատանքի համար օգտագործվող էներգիան, ապա դրա արդյունքը պետք է համարել այս էներգիայի վրա կատարված օգտակար աշխատանքի քանակը։

Ընդհանուր առմամբ, արդյունավետության բանաձևը կարելի է գրել հետևյալ կերպ. n = A*100%/Q: Այս բանաձևում n նշանն օգտագործվում է որպես արդյունավետության նշանակում, A խորհրդանիշը ներկայացնում է կատարված աշխատանքի քանակը, իսկ Q-ն ծախսված էներգիայի քանակն է: Միաժամանակ պետք է ընդգծել, որ արդյունավետության չափման միավորը տոկոսն է։ Տեսականորեն, այս գործակցի առավելագույն արժեքը 100% է, բայց գործնականում նման ցուցանիշի հասնելը գրեթե անհնար է, քանի որ յուրաքանչյուր մեխանիզմի շահագործման մեջ առկա են էներգիայի որոշակի կորուստներ:

Շարժիչի արդյունավետությունը

Ներքին այրման շարժիչը (ICE), որը ժամանակակից մեքենայի մեխանիզմի առանցքային բաղադրիչներից է, նույնպես համակարգի տարբերակ է, որը հիմնված է ռեսուրսի՝ բենզինի կամ դիզելային վառելիքի օգտագործման վրա: Հետեւաբար, դրա համար հնարավոր է հաշվարկել արդյունավետության արժեքը։

Չնայած ավտոմոբիլային արդյունաբերության բոլոր տեխնիկական նվաճումներին, ներքին այրման շարժիչների ստանդարտ արդյունավետությունը մնում է բավականին ցածր. կախված շարժիչի նախագծման մեջ օգտագործվող տեխնոլոգիաներից, այն կարող է լինել 25% -ից մինչև 60%: Դա պայմանավորված է նրանով, որ նման շարժիչի շահագործումը կապված է էներգիայի զգալի կորուստների հետ։

Այսպիսով, ներքին այրման շարժիչի արդյունավետության ամենամեծ կորուստները տեղի են ունենում հովացման համակարգի աշխատանքի մեջ, որը վերցնում է շարժիչի արտադրած էներգիայի մինչև 40% -ը: Էներգիայի զգալի մասը՝ մինչև 25%-ը, կորչում է արտանետվող գազերի հեռացման գործընթացում, այսինքն՝ այն ուղղակի տարվում է մթնոլորտ։ Վերջապես, շարժիչի արտադրած էներգիայի մոտ 10%-ը գնում է ներքին այրման շարժիչի տարբեր մասերի միջև շփումը հաղթահարելու համար:

Հետևաբար, ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ աշխատող տեխնոլոգները և ինժեներները զգալի ջանքեր են գործադրում շարժիչների արդյունավետությունը բարելավելու համար՝ նվազեցնելով կորուստները վերը նշված բոլոր կետերում: Այսպիսով, նախագծման մշակումների հիմնական ուղղությունը, որն ուղղված է հովացման համակարգի շահագործման հետ կապված կորուստների նվազեցմանը, կապված է այն մակերեսների չափը նվազեցնելու փորձերի հետ, որոնց միջոցով տեղի է ունենում ջերմության փոխանցում: Գազի փոխանակման գործընթացում կորուստների կրճատումն իրականացվում է հիմնականում տուրբո լիցքավորման համակարգի կիրառմամբ, իսկ շփման հետ կապված կորուստների կրճատումն իրականացվում է ավելի տեխնոլոգիական և ժամանակակից նյութերշարժիչի նախագծման ժամանակ. Փորձագետների կարծիքով, այս և այլ տեխնոլոգիաների կիրառումը կարող է ներքին այրման շարժիչների արդյունավետությունը բարձրացնել մինչև 80% և ավելի:

Մեքենայի միավորի արդյունավետության հաշվարկ

Մեքենայի միավոր - Շարժիչի մեխանիզմների, փոխանցման մեխանիզմների և աշխատանքային մեքենայի մեխանիզմների մի շարք:

Դիտարկենք առանձին հաստատված միջնորդություն. Այս շարժման յուրաքանչյուր ամբողջական ցիկլի համար կինետիկ էներգիայի աճը զրո է.

∑(mv2)/2-∑(mv02)/2=0 (1)

Մեխանիկական արդյունավետություն (արդյունավետություն) արտադրության դիմադրության ուժերի աշխատանքի բացարձակ արժեքի հարաբերակցությունն է բոլոր շարժիչ ուժերի աշխատանքին կայուն շարժման ցիկլի համար։ Ըստ այդմ, բանաձևը կարելի է գրել.

Կ.Պ.Դ. որոշվում է բանաձևով՝ η=Ап. s/Hell (2)

Որտեղ: Aps - արտադրական ուժերի աշխատանքը;

Դժոխքը շարժիչ ուժերի գործն է:

Ոչ արտադրական դիմադրությունների AT աշխատանքի հարաբերակցությունը շարժիչ ուժերի աշխատանքին սովորաբար նշվում է Ψ-ով և կոչվում է մեխանիկական կորուստների գործակից։ Ըստ այդմ, բանաձևը կարող է գրվել հետևյալ կերպ.

η \u003d AT / AD \u003d 1 - Ψ (3)

Որքան քիչ են ոչ արտադրողական դիմադրությունները աշխատանքի մեխանիզմում, այնքան ցածր է դրա կորստի գործակիցը և ավելի կատարյալ մեխանիզմը էներգիայի առումով։

Քանի որ ոչ մի մեխանիզմում AT-ի աշխատանքը դիմադրության արտադրական ուժերը չեն, շփման ուժերը (ցրտահարություն, սահող շփում, չոր, կիսաչոր, հեղուկ, կիսահեղուկ), գործնականում չեն կարող հավասարվել զրոյի, ապա. արդյունավետությունը չի կարող հավասար լինել զրոյի:

Բանաձևից (2) հետևում է, որ արդյունավետությունը կարող է հավասար լինել զրոյի, եթե

Սա նշանակում է, որ արդյունավետությունը հավասար է զրոյի, եթե շարժիչ ուժերի աշխատանքը հավասար է մեխանիզմում առկա ոչ արտադրողական դիմադրության բոլոր ուժերի աշխատանքին։ Այս դեպքում շարժումը հնարավոր է, բայց առանց որևէ աշխատանք կատարելու։ Մեխանիզմի այս շարժումը կոչվում է պարապ շարժում:

Արդյունավետությունը չի կարող զրոյից պակաս լինել, քանի որ դրա համար անհրաժեշտ է, որ AT / IM աշխատանքի հարաբերակցությունը մեկից մեծ լինի.

AT / BP >1 կամ AT > BP

Այս անհավասարություններից հետևում է, որ եթե նշված պայմանը բավարարող մեխանիզմը գտնվում է հանգստի վիճակում, ապա իրական շարժում չի կարող առաջանալ: Այս երևույթը կոչվում է. Ինքնարգելակման մեխանիզմ.Եթե ​​մեխանիզմը շարժման մեջ է. Այնուհետև ոչ արտադրողական դիմադրության ուժերի ազդեցությամբ նա աստիճանաբար կդանդաղեցնի իր առաջընթացը մինչև կանգ չառնի (դանդաղեցնի): Հետեւաբար, տեսական հաշվարկներում արդյունավետության բացասական արժեք ստանալը մեխանիզմի ինքնաարգելակման կամ տվյալ ուղղությամբ շարժման անհնարինության նշան է։

Այսպիսով, մեխանիզմի արդյունավետությունը կարող է տարբեր լինել.

0 ≤η< 1 (4)

Բանաձևից (2) հետևում է, որ Ψ արդյունավետությունը տատանվում է՝ 0 ≤η< 1

Մեքենաների փոխհարաբերությունները մեքենայական միավորում:

Յուրաքանչյուր մեքենա որոշակի ձևով միացված մեխանիզմների համալիր է, և որոշ բարդերը կարելի է բաժանել ավելի պարզերի, այնուհետև ունենալով K.P.D հաշվարկելու ունակություն: պարզ մեխանիզմներ կամ իրենց տրամադրության տակ ունենալով K.P.D-ի որոշակի արժեքներ. պարզ մեխանիզմներ, կարող եք գտնել ամբողջական K.P.D. մեքենաներ՝ կազմված պարզ տարրերից՝ դրանց ցանկացած համակցությամբ։

Շարժման և ուժի փոխանցման բոլոր հնարավոր դեպքերը կարելի է բաժանել դեպքերի` շարքային, զուգահեռ և խառը միացում:

K.P.D-ն հաշվարկելիս. միացումներ, կվերցնենք չորս մեխանիզմներից բաղկացած ագրեգատ, որոնցից՝ N1=N2=N3=N4, η1=η2=η3=η4=0.9.

Մենք ընդունում ենք շարժիչ ուժը (BP) = 1.0

Դիտարկենք K.P.D. սերիական միացում.

Առաջին մեխանիզմը գործի է դրվում շարժիչ ուժերով, որոնք կատարում են Դժոխքի աշխատանքը: Քանի որ յուրաքանչյուր նախորդ մեխանիզմի օգտակար աշխատանքը, որը ծախսվել է արտադրական դիմադրության վրա, յուրաքանչյուր հաջորդի համար շարժիչ ուժերի աշխատանքն է, ապա K.P.D. Առաջին մեխանիզմի η-ն է.

Երկրորդ - η \u003d A2 / A1

Երրորդ - η \u003d A3 / A2

Չորրորդ - η \u003d A4 / A3

Ընդհանուր արդյունավետություն η1n=An/Ad

Արդյունավետության այս գործակցի արժեքը կարելի է ստանալ՝ բազմապատկելով բոլոր անհատական ​​արդյունավետության գործակիցները η1, η2, η3, η4: Մենք ունենք

η=η1*η2*η3*η4=(A1/AD)*(A2/A1)*(A3/A2)*(A4/A3)=An/AD (5)

Այսպիսով, մեխանիզմների շարքային միացման ընդհանուր մեխանիկական արդյունավետությունը հավասար է առանձին մեխանիզմների մեխանիկական արդյունավետության արտադրյալին, որոնք կազմում են մեկ ընդհանուր համակարգ:

η=0,9*0,9*0,9*0,9=0,6561=Ապ. Հետ.

Դիտարկենք K.P.D. զուգահեռ կապ.

Երբ մեխանիզմները զուգահեռ միացված են, կարող է լինել երկու դեպք՝ շարժիչ ուժի մեկ աղբյուրից իշխանությունը փոխանցվում է մի քանի սպառողների, մի քանի աղբյուրներ զուգահեռաբար կերակրում են մեկ սպառողին։ Բայց մենք կքննարկենք առաջին տարբերակը.

Այս կապակցությամբ Ապ. s.=A1+A2+A3+A4

Եթե ​​K.P.D. Յուրաքանչյուր մեխանիզմ ունի նույնն այն ժամանակ, և հզորությունը հավասարապես կբաշխվի յուրաքանչյուր մեխանիզմի վրա՝ ∑КI=1 ապա ⇒ К1=К2=К3=К4=0.25:

Ապա՝ η=∑Кi*ηi (6)

η =4(0.25*0.90)=0.90

Այսպիսով, ընդհանուր Ք.Պ.Դ. զուգահեռ կապ, որպես միավորի շղթայի յուրաքանչյուր առանձին հատվածի արտադրյալների գումար:

Դիտարկենք խառը միացության արդյունավետությունը:

Այս դեպքում մեխանիզմների և՛ սերիական, և՛ զուգահեռ կապ կա։

Այս դեպքում հզորության գովազդը փոխանցվում է երկու մեխանիզմների (1.3), իսկ դրանցից մնացածին (2.4)

Քանի որ η1*η2=A2 և η3*η4=A4 և K1=K2=0.5

A2-ի և A4-ի գումարը հավասար է Ա. Հետ. ապա (1) բանաձևից կարելի է գտնել K.P.D. համակարգեր

η=К1*η1*η2+К2*η3*η4 (7)

η=0.5*0.9*0.9+0.5*0.9*0.9=0.405+0.405=0.81

Այսպիսով, ընդհանուր Ք.Պ.Դ. խառը միացումը հավասար է շարքով միացված մեխանիկական գործակիցների արտադրյալների գումարին` բազմապատկած շարժիչ ուժի մասով:

Արդյունավետությունը բարելավելու ուղիներ

Այժմ ինժեներների հիմնական ջանքերն ուղղված են շարժիչների արդյունավետության բարձրացմանը՝ նվազեցնելով դրանց մասերի շփումը, վառելիքի կորուստները թերի այրման հետևանքով և այլն։ Այստեղ արդյունավետությունը բարձրացնելու իրական հնարավորությունները դեռևս մեծ են, գործողությունները հավասար են. Տարբեր տեսակի էներգիայի կորուստների հետևանքով արդյունավետության փաստացի արժեքը մոտավորապես հավասար է 40%-ի: Առավելագույն արդյունավետությունը՝ մոտ 44%, ունեն ներքին այրման շարժիչներ։ Ցանկացած ջերմային շարժիչի արդյունավետությունը չի կարող գերազանցել առավելագույն հնարավոր արժեքը՝ 40-44%:

Եզրակացություն: Մեխանիզմների յուրաքանչյուր միացումն առանձին դիտարկելիս կարելի է ասել, որ զուգահեռ միացման ամենաբարձր արդյունավետությունը հավասար է η=0,9։ Հետեւաբար, ագրեգատներում դուք պետք է փորձեք օգտագործել զուգահեռ կապ կամ հնարավորինս մոտ դրան:

Արդյունավետության հաշվարկ - 4.0 5-ից 3 ձայնի հիման վրա

Այս հոդվածը կկենտրոնանա ծանոթի վրա, բայց շատերը չեն հասկանում կատարողականի գործակիցը (COP): Ի՞նչ է դա։ Եկեք պարզենք այն: Կատարման գործակից, այսուհետ՝ (COP) - ցանկացած սարքի համակարգի արդյունավետության բնութագիր՝ կապված էներգիայի փոխակերպման կամ փոխանցման հետ։ Այն որոշվում է օգտագործվող օգտակար էներգիայի հարաբերակցությամբ համակարգի կողմից ստացված էներգիայի ընդհանուր քանակի նկատմամբ: Արդյո՞ք այն սովորաբար նշվում է: («սա»): ? = Wpol/Wcym. Արդյունավետությունը չափազերծ մեծություն է և հաճախ չափվում է որպես տոկոս: Մաթեմատիկորեն արդյունավետության սահմանումը կարող է գրվել հետևյալ կերպ՝ n \u003d (A: Q) x100%, որտեղ A-ն օգտակար աշխատանք է, իսկ Q-ն՝ ծախսված աշխատանք: Էներգիայի պահպանման օրենքի ուժով արդյունավետությունը միշտ փոքր է միասնությունից կամ հավասար է դրան, այսինքն՝ անհնար է ավելի օգտակար աշխատանք ստանալ, քան ծախսած էներգիան։ Զննելով տարբեր կայքեր՝ ես հաճախ զարմանում եմ, թե ինչպես են ռադիոսիրողները հայտնում, ավելի ճիշտ՝ գովաբանում են իրենց դիզայնը բարձր արդյունավետության համար՝ առանց պատկերացնելու, թե դա ինչ է: Պարզության համար, օգտագործելով օրինակ, մենք կքննարկենք փոխարկիչի պարզեցված միացում և կսովորենք, թե ինչպես գտնել սարքի արդյունավետությունը: Պարզեցված դիագրամը ներկայացված է Նկար 1-ում

Ենթադրենք, մենք որպես հիմք վերցրել ենք DC/DC լարման փոխարկիչ (այսուհետ՝ PN), միաբևեռից մինչև բարձրացված միաբևեռ: Մենք միացնում ենք PA1 ամպաչափը հոսանքի շղթայի ընդմիջման ժամանակ, իսկ PN հոսանքի մուտքագրմանը զուգահեռ՝ PA2 վոլտմետրը, որի ընթերցումները անհրաժեշտ են սարքի էներգիայի սպառումը (P1) և բեռը միասին հոսանքի աղբյուրից հաշվարկելու համար: PN ելքի համար մենք նաև միացնում ենք RAZ ամպաչափը և RA4 վոլտմետրը, որոնք անհրաժեշտ են PN-ից բեռի (P2) սպառված հզորությունը հաշվարկելու համար մինչև բեռի սնուցման ընդմիջումը: Այսպիսով, ամեն ինչ պատրաստ է արդյունավետությունը հաշվարկելու համար, ապա եկեք սկսենք: Մենք միացնում ենք մեր սարքը, չափում ենք գործիքների ընթերցումները և հաշվարկում ենք P1 և P2 հզորությունները: Այսպիսով, P1=I1 x U1 և P2=I2 x U2: Այժմ մենք հաշվարկում ենք արդյունավետությունը բանաձևով. Արդյունավետություն (%) = P2: P1 x100: Այժմ դուք իմացաք ձեր սարքի իրական արդյունավետության մասին: Օգտագործելով նմանատիպ բանաձև, դուք կարող եք հաշվարկել PN-ը և երկբևեռ ելքով՝ ըստ բանաձևի՝ Արդյունավետություն (%) \u003d (P2 + P3): P1 x100, ինչպես նաև ներքև փոխարկիչ: Հարկ է նշել, որ արժեքը (P1) ներառում է նաև ընթացիկ սպառումը, օրինակ՝ PWM կարգավորիչ և (կամ) դաշտային տրանզիստորների և այլ կառուցվածքային տարրերի վերահսկման դրայվեր:

Հղման համար. մեքենաների ուժեղացուցիչ արտադրողները հաճախ նշում են, որ ուժեղացուցիչի ելքային հզորությունը շատ ավելի բարձր է, քան իրականում: Բայց դուք կարող եք պարզել մեքենայի ուժեղացուցիչի մոտավոր իրական հզորությունը՝ օգտագործելով պարզ բանաձև։ Ենթադրենք, + 12 վ հզորության շղթայում ավտոմատ ուժեղացուցիչի վրա կա 50 Ա ապահովիչ: Մենք հաշվարկում ենք, P \u003d 12V x 50A, ընդհանուր առմամբ մենք ստանում ենք 600 վտ էներգիայի սպառում: Նույնիսկ բարձրորակ և թանկարժեք մոդելներում ամբողջ սարքի արդյունավետությունը դժվար թե գերազանցի 95%-ը։ Ի վերջո, արդյունավետության մի մասը ջերմության տեսքով ցրվում է հզոր տրանզիստորների, տրանսֆորմատորի ոլորունների, ուղղիչ սարքերի վրա: Այսպիսով, եկեք վերադառնանք հաշվարկին, մենք ստանում ենք 600 Վտ. 100% x92 = 570 Վտ: Հետևաբար, անկախ նրանից, թե ինչ 1000 Վտ կամ նույնիսկ 800 Վտ, ինչպես գրում են արտադրողները, այս մեքենայի ուժեղացուցիչը չի զիջի: Հուսով եմ, որ այս հոդվածը կօգնի ձեզ հասկանալ այնպիսի հարաբերական արժեքը, ինչպիսին է արդյունավետությունը: Հաջողություն բոլորին դիզայնի մշակման և կրկնության մեջ: Դուք ձեզ հետ ինվերտեր եք ունեցել: