Введение
1. Оценка состояния систем водоснабжения пассажирских вагонов железнодорожного транспорта 11
1.1. Особенности водоподготовки на железнодорожном транспорте 11
1.2. Причины загрязнения воды на железнодорожном транспорте 12
1.3. Анализ недостатков известных конструкций
1.3.1. Купейные вагоны 14
1.3.2. Плацкартные вагоны 15
1.3.3. Вагоны специального назначения 16
1.3.4. Вагоны высокоскоростных поездов 18
1.4. Способы и методы обеззараживания воды 20
1.4.1. Хлорирование и применение диоксида углерода 21
1.4.2. Озонирование 22
1.4.3. Ультразвуковой способ 23
1.4.4. Ультрафильтрация и применение коагулянтов 23
1.4.5. Ультрафиолетовое облучение 26
1.4.6. Импульсное УФ-излучение 27
1.4.7. УФ-излучение и ультразвук 28
1.5. Выводы 29
2. Анализ конструкций устройств обеззараживания воды на основе уф излучения 30
2.1. Особенности современных УФ-стерилизаторов 30
2.2. Применение вихревых аппаратов 32
2.3. Течения Тэйлора-Куэтта в конструкциях УФ-стерилизаторов 34
2.4. Анализ усовершенствованных конструкций систем водоснабжения пассажирских вагонов железнодорожного транспорта 35
2.5. Выводы 41
3. Гидродинамический расчет проточного ультрафиолеового стерилизатора 42
3.1. Особенности конструкции предлагаемого устройства 42
3.2. Известные методы гидродинамического расчета течений в простых геометрических объемах 43
3.3. Расчет вращательного движения жидкости в тангенциальном завихрителе 47
3.4. Расчет вращения жидкости в УФ стерилизаторе 53
3.5. Гидравлический расчет потерь давления в УФ-стерилизаторе модернизированной конструкции с внутренним оребрением 71
3.6 Моделирование процессов протекания жидкости в УФ стерилизаторах систем водоснабжения пассажирского вагона методом конечных элементов 80
3.6.1 Гидродинамический расчет УФ-стерилизатора типовой конструкции и с концентрично установленными патрубками 81
3.6.2 Гидродинамический расчет УФ-стерилизатора с концентрично установленными патрубками и внутреннем оребрением 86
3.7. Выводы 93
4. Расчет эффективности уф-стерилизатора модернизированной системы водоснабжения пассажирского вагона 95
4.1 Недостатки существующей методики оценки качества УФ-стерилизации 95
4.2 Предлагаемая методика оценки эффективности УФ-стерилизации 97
4.3. Расчет эффективности УФ-стерилизаторов 98
4.4. Анализ результатов расчета 104
4.5. Выводы 105
5. Экспериментальные исследования динамики потоков воды в уф-стерилизаторе для модернизированной системы водоснабжения пассажирских вагонов 107
5.1. Методика экспериментальных исследований 108
5.2. Конструктивное исполнение макетных образцов УФ-стерилизаторов 109
5.3. Методика обработки результатов измерений 117
5.4. Результаты экспериментальных исследований 120
5.5 Анализ результатов экспериментов 126
5.5.1 УФ-стерилизатор с концентричными патрубками 126
5.5.2 УФ-стерилизатор шнековой конструкции 130
5.6. Предлагаемые варианты модернизированных систем пассажирских вагонов железнодорожного транспорта 135
5.6.1. Водоналивная система пассажирского вагона 135
5.6.2. УФ стерилизатор с концентрично установленными патрубками 137
5.6.3. УФ стерилизатор с концентрично установленными патрубками, оребрением и отражательной поверхностью 140
5.7. Выводы 140
6. Оценка экономической эффективности предлагаемого УФ-стерилизатора 141
6.1. Методика оценки экономической эффективности 141
6.2. Определение стоимостной оценки результатов 143
6.3. Определение единовременных затрат 146
6.4. Определение показателей экономической эффективности 147
6.5. Выводы 148
Заключение 149
Список литературы
