DETERMINATION OF THE EFFICIENCY OF COMPLEX SYSTEMS

Andrey Pizyun

Student, Moscow Automobile and Road Construction State Technical University (MADI), Russia, Moscow

Aleksey Akulov

Lecturer, Moscow Automobile and Road Construction State Technical University (MADI), Russia, Moscow

Аннотация. В статье рассматриваются различные случаи соединения механизмов сложных систем: последовательное, параллельное, смешанное для определения их общего КПД.

Abstract. The article examines various cases of connecting mechanisms of complex systems: sequential, parallel, mixed to determine their overall efficiency.

Ключевые слова: КПД, экология, система, соединение, вычисление.

Keywords: Efficiency, ecology, system, connection, calculation.

Введение

В современном мире особое внимание уделяется экологическим проблемам. Для борьбы с глобальным потеплением необходимо разрабатывать максимально эффективные системы – системы с высоким КПД. Вычисление общего КПД неотъемлемая задача проектирования сложных систем.

Вычисление КПД при последовательном соединении механизмов

Рисунок 1. Последовательное соединение механизмов

При последовательном соединении элементов их КПД перемножаются:

                                                                                        (1)

Вычисление КПД при параллельном соединении механизмов

Рисунок 2. Параллельное соединение механизмов

КПД системы, состоящей из нескольких механизмов, соединенных параллельно (рис. 2), определяется как:

                                                                                      (2)

где,  А_дn – работа n-ной движущей силы, η_n – КПД n-го механизма.

Вычисление КПД при смешанном соединении механизмов

Рисунок 3. Пример смешанного соединения механизмов

На практике часто встречается сложное параллельно-последовательное соединения механизмов. Такое соединение называют смешанным. На рисунке 3 для наглядности приведен простейший пример смешанного соединения.

Для вычисления КПД системы со смешанным соединением механизмов ее необходимо разделить на виртуальные блоки, в которых соединение только последовательное, либо только параллельное. Очевидно, что в нашем примере в первый виртуальный блок необходимо объединить механизмы 1 и 2. Т.к. эти механизмы соединены последовательно, их общий КПД вычисляется по формуле (1). Второй виртуальный блок объединяет механизм 3 и первый виртуальный блок. Соединение параллельное, следовательно, общий КПД вычисляется по формуле (2). Полученный на этом шаге КПД является общим КПД системы, т.к. в расчетах были учтены все механизмы.

Заключение

Рассмотренные варианты определения КПД сложных систем позволяют произвести необходимые вычисления при различных вариантах соединения механизмов в системах любой сложности.