4.2. Полезная работа цикла. Термический кпд цикла

Разность
работ расширения и сжатия называется
полезной работой цикла L_ц:

L_ц
= L_расш
– L_сж
.
(4.1)

Работа цикла в
координатах “p-υ
” изображается
площадью, описываемой круговым процессом
1-а-2-б-1.

Из приведенного
анализа цикла следует, что для получения
полезной работы в круговом процессе
необходимо иметь:

— горячий источник
(теплоотдатчик), отдающий рабочему телу
теплоту при его расширении;

— рабочее тело,
которое совершает работу при расширении;

— холодный источник
(холодильник), который воспринимает
теплоту от рабочего тела, при его сжатии
(рис. 4. 1,в).

Связь между
теплотой, подведённой к рабочему телу
q₁
и отведённого от него q₂
и работой цикла L_ц
можно
установить, применив первый закон
термодинамики к процессам, составляющим
цикл:

— для процесса
расширения q₁
= ΔU₁₂
+ L_расш;

— для процесса
сжатия –q₂
= –ΔU₂₁
– L_сж.

Суммируя эти
уравнения и учитывая, что ΔU₁₂
= –ΔU₂₁,
получим:

q₁
– |q₂|
= ‌‌ L_расш
– L_сж
= L_ц
. (4.2)

Таким образом,
полезная работа цикла пропорциональна
разности подведённой к рабочему телу
и отведённой от него теплоты. То есть
количество работы, совершённой
термодинамической системой за цикл,
должно равняться количеству теплоту
полученной системой в течение того же
цикла. Можно говорить, что в рассмотренном
круговом процессе произошло превращение
теплоты q_ц
= q₁
– |q₂|
в механическую работу L_ц.

q_ц
= L_ц
= q₁
– |q₂|
(4.3)

Рассмотренный
цикл совершается в тепловых двигателях,
а сам цикл называется термодинамическим
циклом или просто циклом тепловых
двигателей.

На рис. 4.2. изображена
схема, отображающая принципиальные
условия работы теплового двигателя:

Рис. 4.2. Принципиальная
схема работы теплового двигателя

Термодинамическая
система, обеспечивающая циклическое
действие теплового двигателя в течение
необходимого достаточно продолжительного
времени, должна включать:

— рабочее тело (газ
или пар), получающее теплоту и переводящее
её в работу цикла L_ц;

— теплоотдатчик
(горячий источник тепла), сообщающий за
цикл каждой единице массы рабочего тела
теплоту q₁.

Теплоприемник
(холодный источник тепла), куда от единицы
массы рабочего тела отводится за цикл
теплота q₂.

Очевидно, что для
получения положительной работы цикла
должно быть q₁
> q₂.
Следовательно, в тепловом двигателе
только часть теплоты, получаемой от
теплоотдатчика (от горячего источника),
преобразуется в полезную работу.

А теплота q₂,
поступающая в теплообменник (холодильник),
утрачивает свою ценность как энергия,
которая может быть преобразована в
работу.

Степень преобразования
теплоты в работу в тепловом двигателе
оценивается термическим КПД.

Термическим
КПД цикла
η_t
называется отношение тепла, превращённого
в работу цикла, ко всему подведенному
за цикл теплу:

(4.4)

Термический
КПД цикла характеризует совершенство
цикла теплового двигателя с точки зрения
преобразования, в полезную работу
подведённого к рабочему телу тепла.

Значение КПД цикла
зависит от условий, в которых происходит
подвод и отвод теплоты, а также от
характера (типа) термодинамических
процессов, из которых составлен конкретный
цикл. При прочих равных условиях
наибольшее значение термического КПД
будет иметь такие циклы, в которых все
процессы являются равновесными
(обратимыми).

Цикл являются
обратимым, если он состоит только из
обратимых термодинамических процессов.
Если хотя бы один термодинамический
процесс в цикле является, необратимым,
цикл также будет необратимым. Процессы,
протекающие в реальных технических
устройствах, необратимы. Следовательно,
необратимы все циклы реализуемые в
тепловых машинах.

Согласно формуле
(4.4) для всех тепловых двигателей, в том
числе и идеальных всегда
η_t< 1.

Простая физика — EASY-PHYSIC

2013-12-11 | Автор: Анна

Приветствую Вас у себя на сайте EASY-PHYSIC.RU!

Меня зовут Денисова Анна Валерьевна.

Закончив кафедру Электротехники и Прецизионных Электро-Механических Систем (ЭТиПЭМС) Университета ИТМО в 1998, я поступила в аспирантуру,
защитила диссертацию, став кандидатом наук, и осталась преподавать на кафедре.

Мой сайт называется “Простая физика” – да, физика может быть простой! И математика, и электротехника, и даже электроника!

Этот сайт как раз и был создан мной для того, чтобы студенты не боялись электротехники, а школьники – ЕГЭ.

Уважаемые школьники! Поверьте, ЕГЭ по физике и математике не так уж и страшны! Можно освоить любые задачи, было бы желание и время.
Я объясняю доступно и понятно, стараюсь, чтобы на занятиях было интересно. Но от вас самих зависит 80 процентов успеха: большая работа
откликается хорошими баллами на экзамене. Когда к экзаменам готовишься заранее, обязательно наступает момент, когда появляется уверенность
в себе – а это тоже немаловажный фактор в достижении успеха. Для вас на сайте еженедельно выходят варианты ЕГЭ по физике для подготовки.

Уважаемые студенты! Если вы учитесь в техническом ВУЗе, то электротехника – неотъемлемая часть вашего учебного плана. Опыт показывает,
что часов, отведенных нам учебным планом, хватает не всем студентам, чтобы освоить электротехнику. Поэтому не все успешно сдают этот не
самый простой предмет. Сайт, я надеюсь, поможет восстановить эти пробелы, какой-то материал повторить, какой-то – освоить самостоятельно
(как говорится, раньше студенты учились и подрабатывали, а теперь – работают и подучиваются). Студенты ИТМО найдут здесь полезные видео,
статьи, которые помогут им сдать тесты, статьи, помогающие справиться с домашними заданиями, оформить лабораторные работы и т.п. Надеюсь,
заглянут и студенты прочих технических вузов, которые также обязательно изучают электротехнику. Я стараюсь наполнить сайт простыми и
понятными статьями и видео, чтобы этот нелегкий предмет перестал вызывать у вас сложности. Также вы найдете здесь лекции по электронике и
микропроцессорной технике.

Хочется, чтобы на этом сайте вам было удобно, понятно и нескучно! Пишите, если у вас возникнут пожелания: если вам интересна какая-либо тема,
а на сайте она еще не раскрыта, я могу сделать статью по вашей просьбе! Также буду благодарна за сообщения об опечатках.

Круг интересов любого человека не может ограничиваться только работой, пусть даже и любимой. Я воспитываю троих детей, увлекаюсь
переводами песен с разных языков, сама являюсь автором песен (их пока всего две), играю на гитаре и
барабанной установке, пишу картины, очень хорошо знаю и очень люблю собирать грибы, обожаю рыбалку, люблю и умею готовить…

Эффективность технологического цикла (PCE) Метрика

Чтение:
Показатель эффективности технологического цикла (PCE)

Сохранить на потом

Что такое эффективность технологического цикла?

Эффективность технологического цикла, также известная как «эффективность потока» или «коэффициент добавленной стоимости», представляет собой измерение количества времени, затрачиваемого на добавленную стоимость в любом процессе, относительно времени выполнения (время между началом и завершением производственного процесса). процесс). Чем выше это соотношение, тем эффективнее ваш процесс. Этот показатель позволяет количественно оценить потери в системе доставки. Одна из форм отходов, на которую я хочу обратить внимание, — это 9.0005 ожидание .

Почему это важно?

В частности, при разработке приложений в крупных организациях мы часто тратим более 95 процентов нашего времени на ожидание. Во-первых, давайте начнем с определения того, где мы ждем, используя картирование потока создания ценности. Поток создания ценности разработки программного обеспечения обычно выглядит примерно так: проектирование, разработка, тестирование и развертывание. Это почти все, что вам нужно для разработки рабочего и протестированного дополнения к продукту. Проще говоря, время с добавленной стоимостью включает в себя эти виды деятельности. Время, не добавляющее ценности (потерянное впустую), будет включать ожидание выполнения этих действий.

Когда следует использовать Process Cycle Efficiency?

Когда вы считаете, что время выполнения заказа слишком велико, и вы не знаете, где находятся узкие места. После того как вы выявили потери в виде очередей ожидания, вы можете работать над сокращением их продолжительности или частоты.

Что нужно для расчета PCE?

Как минимум, вы должны

1. составить карту потока создания ценности
2. Определить процессы добавления ценности (состояния)
3. Определение очередей ожидания для процессов добавления ценности
4. Наличие метода для расчета времени нахождения рабочих элементов в каждой очереди или состоянии

Формула расчета для PCE

• Время выполнения заказа = Время добавления ценности + Время, не добавляющее ценности
• Эффективность технологического цикла в % = Время добавления стоимости / Время выполнения

Где,

• Время добавления ценности = Время, проведенное в состояниях процесса «Выполняется». (Проектирование, разработка, тестирование,…)
• Время, не добавляющее ценности = Время, когда работа находится в невыполненной работе, время, когда работа ожидает начала работы, добавляющей ценность, и, конечно же, сюда входит время, когда работа заблокирована. Давайте также не будем забывать, что работа приостанавливается, потому что дефекты устраняются.

Ссылка на рисунок в начале поста:

• Время выполнения = 155,1 дней
• Дизайн+Разработка+Тестирование+Развертывание= 15,1 дня времени добавления ценности и задержек (ожидания) = 140 дней
• 15,1/155,1 = 9,7% PCE

Почему я люблю PCE и почему я его ненавижу

Независимо от вашего бизнеса или технического процесса, очень важно узнать, сколько времени тратится впустую по сравнению с фактическая ценная деятельность.

Я люблю показывать клиентам, где самые большие задержки в их общей системе доставки. Если вы можете это сделать, вы можете предпринять конкретные шаги для их улучшения. Мне нравится, что тайна потерянного времени ушла. Отходам негде спрятаться. Вы активно это видите.

Что мне не нравится в PCE? Сбор данных, связанных с этим, занимает много времени. «Мне» еще предстоит автоматизировать инструмент ALM, панель мониторинга или отчет, чтобы мы могли легко пометить очереди и состояния процессов как ценность или отходы. Пока я этого не сделаю, мы должны смотреть на каждый рабочий элемент в системе и вручную отслеживать и измерять время выполнения этой работы в системе. Это не так уж плохо на командном уровне, когда работа будет приходить и уходить всего за несколько недель. Это намного сложнее (но более ценно), когда вы смотрите на программу или портфолио. Основная проблема заключается в том, что время выполнения заказа может составлять месяцы или даже годы. Но, глядя на работу на этом уровне, у нас есть огромные возможности для улучшения.

Технический документ

Возглавьте структурированную и дисциплинированную Agile-трансформацию

Загрузить сейчас

Следующий›
Решение парадокса PMO с Ким Брейнард и Джесси Фьюэлл

Process Cycle Efficiency (PCE) | Графические продукты

Эффективность технологического цикла, иногда называемая «коэффициентом добавленной стоимости», представляет собой измерение времени, затрачиваемого на создание добавленной стоимости в процессе. Чем выше число, тем эффективнее становится процесс.

Материал часто проводит 95 процентов своего времени в ожидании. Это связано с временной задержкой, введенной менее чем на 20 процентах рабочих станций, известной как «ловушки времени». Мы можем определить временные ловушки с помощью картирования потока создания ценности и устранить их. Доля добавленной стоимости времени измеряется эффективностью цикла. Бережливый процесс — это процесс, в котором добавленная стоимость составляет более 25 процентов от общего времени выполнения заказа.

Расчет эффективности технологического цикла

Расчет эффективности технологического цикла начинается с определения тех областей, которые не вносят вклад в стоимость продукта. Обычно это можно сделать с помощью карты потока создания ценности, которая определяет действия в процессе, использующие ресурсы, время или пространство. Эти виды деятельности относятся к одной из трех категорий:

1. Деятельность по созданию добавленной стоимости . Эти действия повышают ценность продукта, то есть они добавляют что-то, за что покупатель готов платить. Всегда смотрите на ценность с точки зрения конечного покупателя. Если клиент не готов платить за действие, то это не деятельность, добавляющая ценность.
2. Необходимые , но не добавляют ценности – это действия, необходимые для производства продукта, но не добавляющие ценности, за которую покупатель готов платить. Например, однажды я обедал в столовой технологической компании. Обед предоставляется бесплатно, и в этот день вам предложат хвосты омара и запеченного лосося. Клиент может не захотеть платить за то, чтобы ваши сотрудники ели на обед хвосты омара каждую среду, но вы считаете это необходимым, чтобы нанимать и удерживать талантливых сотрудников. Хотя вы можете считать эти действия необходимыми, поскольку они не добавляют ценности, они классифицируются как отходы.
3. Деятельность, не добавляющая ценности – Эти виды деятельности не добавляют никакой ценности к конечному продукту. Эти действия являются отходами.

Есть два важных вопроса: Кто мои клиенты? И что представляют собой потери с точки зрения клиента?

Кто мои клиенты?

Определить, кто является клиентом, не всегда просто. Например, кто является клиентами Google? Когда вы используете Google для поиска, вы клиент? Нет, вы — продукт, который продает Google. Google занимается продажей рекламы. Рекламодатели покупают клики по своим объявлениям. Google использует свою службу поиска, чтобы привлечь людей, которые будут нажимать на объявления. Это делает вас продуктом, который продает Google, а их клиентами являются те, кто покупает рекламу.

Что такое отходы?

Потери определяются как любое из следующего:

• Время ожидания — время простоя, когда ничего продуктивного не делается.
• Перепроизводство — производить больше, чем необходимо в любой конкретный момент времени.
• Транспортировка — перемещение материалов без добавления ценности.
• Over-Processing — выполнение дополнительной работы. Например, изготовление с более высокими допусками, чем требует заказчик.
• Запасы — больше сырья, незавершенного производства или готовой продукции на складе, чем требуется.
• Движение — движение людей, не добавляющее ценности.
• Дефекты — несоответствие спецификациям, требующее ремонта или доработки для удовлетворения потребностей клиентов.

Расчет эффективности технологического цикла – назначение времени

Следующим шагом является определение количества времени, используемого каждым действием на карте потока создания ценности. Это должно равняться времени цикла, то есть количеству времени, необходимому для получения и обработки заказа до доставки продукта покупателю. Обычный способ расчета времени цикла — взять общее количество оплаченных человеко-часов в месяц и разделить его на количество готовой продукции, произведенной в этом месяце. Это дает время, необходимое для производства одного изделия. Затем это время распределяется между действиями на карте потока создания ценности.

Эффективность технологического цикла – расчет

Для расчета эффективности технологического цикла используется простая формула:

• Эффективность технологического цикла = время добавления стоимости / время цикла

Если процесс включает только те действия, которые добавляют ценность, за которую клиент готов платить, то эффективность цикла процесса составляет 100 %. Нам нравится думать, что наши процессы эффективны почти на 100%. Что клиент готов платить за все, что мы делаем для создания продукта, который он покупает. В действительности эффективность технологического цикла обычно находится в диапазоне от 5% до 10%. После того, как для улучшения процесса были использованы бережливые методы, эффективность может повыситься до 20-25%.

Это означает, что всегда есть возможности для улучшения.

Одним из важных аспектов расчета эффективности технологического цикла является установление стандарта ее расчета.