Повышение качества водоподготовки в пассажирских вагонах на основе системы контроля дозы облучения в проектируемых конструкциях ультрафиолетовых стерилизаторов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, кандидат наук Томилова Ольга Сергеевна

• Томилова Ольга Сергеевна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Томилова Ольга Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ

1. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

1.1. Особенности водоподготовки на железнодорожном транспорте

1.2. Причины загрязнения воды на железнодорожном транспорте

1.3. Анализ недостатков известных конструкций

1.3.1. Купейные вагоны

1.3.2. Плацкартные вагоны

1.3.3. Вагоны специального назначения

1.3.4. Вагоны высокоскоростных поездов

1.4. Способы и методы обеззараживания воды

1.4.1. Хлорирование и применение диоксида углерода

1.4.2. Озонирование

1.4.3. Ультразвуковой способ

1.4.4. Ультрафильтрация и применение коагулянтов

1.4.5. Ультрафиолетовое облучение

1.4.6. Импульсное УФ-излучение

1.4.7. УФ-излучение и ультразвук

1.5. Выводы

2. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ УСТРОЙСТВ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ

ВОДЫ НА ОСНОВЕ УФ ИЗЛУЧЕНИЯ

2.1. Особенности современных УФ-стерилизаторов

2.2. Применение вихревых аппаратов

2.3. Течения Тэйлора-Куэтта в конструкциях УФ-стерилизаторов

2.4. Анализ усовершенствованных конструкций систем водоснабжения пассажирских вагонов железнодорожного транспорта

2.5. Выводы

3. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

ПРОТОЧНОГО УЛЬТРАФИОЛЕОВОГО СТЕРИЛИЗАТОРА

3.1. Особенности конструкции предлагаемого устройства

3.2. Известные методы гидродинамического расчета течений в простых

геометрических объемах

3.3. Расчет вращательного движения жидкости в тангенциальном завихрителе

3.4. Расчет вращения жидкости в УФ стерилизаторе

3.5. Гидравлический расчет потерь давления в УФ-стерилизаторе

модернизированной конструкции с внутренним оребрением

3.6 Моделирование процессов протекания жидкости в УФ стерилизаторах систем водоснабжения пассажирского вагона

методом конечных элементов

3.6.1 Гидродинамический расчет УФ-стерилизатора типовой конструкции и

с концентрично установленными патрубками

3.6.2 Гидродинамический расчет УФ-стерилизатора с концентрично

установленными патрубками и внутреннем оребрением

3.7. Выводы

4. РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ УФ-СТЕРИЛИЗАТОРА МОДЕРНИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

4.1 Недостатки существующей методики оценки качества

УФ-стерилизации

4.2 Предлагаемая методика оценки эффективности УФ-стерилизации

4.3. Расчет эффективности УФ-стерилизаторов

4.4. Анализ результатов расчета

4.5. Выводы

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ

ПОТОКОВ ВОДЫ В УФ-СТЕРИЛИЗАТОРЕ ДЛЯ МОДЕРНИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ

5.1. Методика экспериментальных исследований

5.2. Конструктивное исполнение макетных образцов

УФ-стерилизаторов

5.3. Методика обработки результатов измерений

5.4. Результаты экспериментальных исследований

5.5 Анализ результатов экспериментов

5.5.1 УФ-стерилизатор с концентричными патрубками

5.5.2 УФ-стерилизатор шнековой конструкции

5.6. Предлагаемые варианты модернизированных систем пассажирских вагонов

железнодорожного транспорта

5.6.1. Водоналивная система пассажирского вагона

5.6.2. УФ стерилизатор с концентрично установленными патрубками

5.6.3. УФ стерилизатор с концентрично установленными патрубками,

оребрением и отражательной поверхностью

5.7. Выводы

6. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ПРЕДЛАГАЕМОГО УФ-СТЕРИЛИЗАТОРА

6.1. Методика оценки экономической эффективности

6.2. Определение стоимостной оценки результатов

6.3. Определение единовременных затрат

6.4. Определение показателей экономической эффективности

6.5. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ. Акты внедрения диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение качества водоподготовки в пассажирских вагонах на основе системы контроля дозы облучения в проектируемых конструкциях ультрафиолетовых стерилизаторов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Железнодорожный транспорт на сегодняшний день является самым безопасным и надежным видом транспорта. Безопасность на железнодорожном транспорте формируется различным числом разнообразных факторов, в числе которых - удовлетворительное состояние системы водоснабжения пассажирских вагонов железнодорожного транспорта.

Цель инновационного развития ОАО «РЖД» направлена на достижение параметров безопасности, определенных транспортной стратегией Российской Федерации на период до 2030 года, стратегией развития железнодорожного транспорта до 2030 года и стратегией развития холдинга «РЖД» на период до 2030 года и основных приоритетов его развития на среднесрочный период до 2015 года.

Одним из приоритетных направлений инновационного развития ОАО «РЖД» является достижение высокой эффективности деятельности за счет технологической модернизации и инновационного развития компании, реализуемой путем повышения энергоэффективности и внедрения ресурсосберегающих технологий, реализации Экологической стратегии ОАО «РЖД» на период до 2015 г. и на перспективу до 2030 г., внедрение инновационных технологий, обеспечивающих охрану водных ресурсов, техническое перевооружение ОАО «РЖД», обеспечивающее экологический эффект.

Корпоративная система управления качеством предусматривает проведение комплексного анализа и последующих действий, направленных на выполнение требований и ожиданий клиентов, а также внутренних потребителей, при безусловном выполнении требований безопасности.

Задачи экономического и экологического развития холдинга неразрывно взаимосвязаны. Стратегические ориентиры компании в области экологии к 2015 г. предусматривают внедрение эффективных ресурсосберегающих природоохранных технологий и экологически чистых материалов, рациональное использование природных ресурсов и повышение экологической безопасности, и социальной ответственности деятельности компании. Ожидаемым результатом, который будет достигнут в процессе реализации Экологической стратегии, является формирование имиджа экологически ответственной компании.

Целью федеральной целевой программы «Чистая вода» на 2011-2017 годы, утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации, является обеспечение населения питьевой водой, соответствующей требованиям безопасности и безвредности, установленным

санитарно-эпидемиологическими правилами. Обеспечение населения чистой питьевой водой является важнейшим направлением социально-экономического развития России.

По данным формы федерального статистического наблюдения № 18 «Сведения о санитарном состоянии субъекта Российской Федерации» за 2009 год, доля проб питьевой воды из водопроводной сети, не соответствующих гигиеническим нормативам по микробиологическим показателям составила 5,1 %.

Согласно Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 17 ноября 2008 года N 1662-р, к приоритетным направлениям развития водохозяйственного комплекса в долгосрочной перспективе относятся: совершенствование технологии подготовки питьевой воды, реконструкция, модернизация и новое строительство водопроводных, в том числе использование наиболее экологически безопасных и эффективных реагентов для очистки воды, внедрение новых технологий водоочистки.

Согласно федеральной целевой программе «Чистая вода» на 2011-2017 годы повышение качества централизованного водоснабжения до уровня, достигнутого западноевропейскими странами, позволит населению использовать водопроводную воду и не прибегать к использованию бутилированной воды.

Задача по обеспечению населения чистой водой входит в число приоритетов долгосрочного социально-экономического развития страны, ее решение позволяет обеспечить возможность для улучшения качества жизни населения, предотвратить чрезвычайные ситуации, связанные с функционированием систем водоснабжения.

В соответствии с Водной стратегией Российской Федерации на период до 2020 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 августа 2009 года N 1235-р, решение задачи обеспечения населения качественной питьевой водой планируется осуществлять в рамках Программы, к основополагающим принципам которой необходимо отнести устранение причин несоответствия качества воды, подаваемой населению, гигиеническим нормативам.

Генеральная Ассамблея ООН называет период с 2005 по 2017 год Международным десятилетием действий «Вода для жизни». По мнению государства-членов ООН - вода является движущей силой для устойчивого развития [ 1].

Несмотря на жесткие требования [2-3] нормативной документации и органов федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека в России (Роспотребнадзор, ранее - санэпиднадзор) качество водоподготовки на железнодорожном транспорте, как в РФ, так и за рубежом не соответствует этим требованиям [4-5].

В силу географических особенностей расположения нашей страны [6], обуславливающих протяженные расстояния и жесткий климат, технология профилактической и плановой дезинфекции систем водоснабжения имеет ряд особенностей. Сама система водоснабжения пассажирского вагона в совокупности с длительными межремонтными периодами, высокой температурой является благоприятной средой для размножения вредных микроорганизмов и источником вторичного загрязнения.

Состояние здоровья пассажиров и обслуживающего персонала во многом зависит от качества воды, потребляемой ими в пути следования.

Одним из убедительных подтверждений несоответствия качества воды в системах водоснабжения пассажирских вагонов и желания федеральных пассажирских компаний обеспечить требуемый уровень безопасности и качества, это установка с 2008 г. питьевых кулеров, что является не самым экономичным и экологичным решением проблемы. Кроме питьевых нужд вода расходуется на мытье посуды, продуктов и т.п., поэтому нельзя допускать снижения качества воды от ее источников в вагоне, а, следовательно, можно поставить вопрос о целесообразности повсеместной установки кулеров, являющихся потребителями электроэнергии, при наличии собственных устройств подогрева воды - кипятильника - и охлаждения - водоохладителя.

В настоящее время во многих пассажирских вагонах питьевая вода перед поступлением к потребителю сначала обеззараживается методом кипячения, в то время как вода, предназначенная для умывания или для мытья фруктов, напрямую поступает прямо из бака. Поэтому решение вопроса очистки воды является актуальным.

В заправочных колонках вода отвечает ГОСТу 51232-98 «Вода питьевая», но так как заправка вагона на станции является некачественной, из-за нарушения правил хранения, эксплуатации наливных шлангов, то вода подвержена вторичному загрязнению, а также в процессе её транспортировки через систему заправки в бак. Особо загрязнению вода подвержена в летний период года из-за высоких температур.

Одним из современных способов дезинфекции воды является ультрафиолетовое (УФ) облучение. Применение УФ-стерилизации требует не только разработки и интеграции нового устройства в существующую конструкцию вагона, но и дополнительных затрат электроэнергии.

Недостатком известных устройств для обработки воды ультрафиолетовым излучением, в том числе на ж.д. транспорте, является низкая эффективность облучения воды, при которой необходимо воду многократно пропустить через ультрафиолетовый стерилизатор.

В связи с этим, разработка энергоэффективного устройства очистки воды в пассажирских вагонах, и в первую очередь в поездах дальнего следования является актуальной задачей. Внедрение системы контроля позволит обоснованно совершенствовать технические устройства водоподготовки.

Работы по совершенствованию технологии очистки воды путем применения соответствующих инженерных решений в конструкции пассажирских вагонов ведутся по предложению Тверского вагоностроительного завода с участием специалистов из Омского государственного университета путей сообщения (ОмГУПСа).

В данной работе разработаны и представлены методики для проведения аналитических и экспериментальных исследований ультрафиолетовых стерилизаторов модернизированных систем водоснабжения пассажирских вагонов, а также предложены их конструкции, предназначенные для решения вышеуказанных проблем.

Степень разработанности темы исследования. Методы УФ-стерилизации наиболее распространены в медицинской сфере и пищевой промышленности. Сведения о применении на железнодорожном транспорте освещены во втором разделе диссертации и обоснованы патентной базой. Известное единичное внедрение в виде проточного УФ-стерилизатора в купе проводников имеет негативный опыт из-за низкого качества проработанности технического предложения. Однако методы УФ-стерилизации успешно используются на водном транспорте. В связи с чем, тематика исследования возможного применения ультрафиолетовых технологий при водоподготовке на железнодорожном подвижном составе можно считать мало изученной. Повышение эффективности предложенных решений должно подтверждаться данными инструментального контроля.

Цель диссертационной работы - повышение качества водоподготовки на железнодорожном транспорте на основе системы оптического контроля дозы ультрафиолетового облучения.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлены следующие задачи.

1. Разработать математические модели связи параметров движения жидкости в УФ-стери-лизаторах с параметрами контроля дозы облучения потоков воды.

2. Разработать систему оптического видеоконтроля скорости и времени пребывания потоков жидкости в камере обеззараживания УФ-стерилизаторов.

3. Исследовать точность существующей и предложенной методики контроля дозы ультрафиолетового облучения.

4. Предложить количественные статистические показатели эффективности дозы УФ-облучения.

5. Выполнить оценку экономической эффективности усовершенствованных конструкций систем водоснабжения пассажирского вагона железнодорожного транспорта.

Объект исследования - ультрафиолетовый стерилизатор воды.

Предмет исследования - система оптического контроля потоков воды в ультрафиолетовом стерилизаторе.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1. Разработаны математические модели связи параметров движения жидкости с параметрами дозы облучения, позволившие создать новые устройства подготовки воды.

2. Получено новое частное решение уравнений Навье - Стокса в виде произведения цилиндрических функций Бесселя и гиперболических функций для жидкости, вращающейся между коаксиальными цилиндрами, ограниченными фиктивными детерминировано вращающимися крышками, при условии пуазейлевого осесимметричного течения.

3. Разработана методика и система контроля дозы ультрафиолетового облучения воды, с визуальным отображением результатов работы УФ-стерилизаторов.

4. Предложены количественные критерии оценки эффективности УФ-стерилизаторов пассажирских вагонов железнодорожного транспорта.

Теоретическая и практическая значимость диссертации заключается в следующем.

1. Разработанная математическая модель течения жидкости в вагонном УФ-стерилизаторе позволяет определить скорость потока в любой точке в зависимости от геометрической формы рабочего пространства камеры облучения, напора и физических свойств воды, дать оценку степени снижения тангенциального вращения жидкости вдоль стерилизатора.

2. Усовершенствованная конструкция УФ-стерилизатора для пассажирского вагона железнодорожного транспорта позволяет снизить энергопотребление по сравнению с типовой на 50 %, повысить эффективность очистки воды и интегрировать предлагаемое устройство в существующую систему водоснабжения пассажирского вагона железнодорожного транспорта.

3. Предлагаемые расчетные количественные критерии эффективности УФ-стерилизаторов для пассажирского вагона железнодорожного транспорта позволяют провести сравнительную оценку работы различных устройств и спрогнозировать их величины в проектируемых конструкциях

4. Разработанная методика экспериментального исследования траекторий движения струй воды в оптически прозрачных макетных образцах УФ-стерилизаторов для пассажирского вагона железнодорожного транспорта позволяет оценить его эффективность, визуализировать картину движения потоков, оптимизировать конструкцию камеры облучения.

Методология и методы исследований. Теоретические и экспериментальные исследования проведены на основе корреляционного анализа, математического моделирования на ПЭВМ с использованием универсальной математической программы MathCAD, программы проектирования SolidWorks и расчета гидродинамических конструкций Cosmos Flow Works методом конечных элементов.

Положения, выносимые на защиту.

1. Точные решения частных уравнений Навье-Стокса для описания жидкости, вращающихся между двух неподвижных цилиндров, доказывающие эффективность устройства водоподготовки.

2. Расчетно-экспериментальная методика контроля дозы УФ-облучения в проточных стерилизаторах, являющаяся методической базой в проектировании проточных УФ-стерилизаторах.

3. Количественные показатели эффективности дозы УФ-облучения потоков воды, являющиеся сравнительной величиной существующего и модернизированного УФ-стерилизаторов.

Реализация результатов работы. Методика оптического контроля траекторий движения струй воды в оптически прозрачных моделях ультрафиолетовых устройств внедрена в ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии по железнодорожному транспорту» и ОАО «Федеральная пассажирская компания» при проведении испытаний модели усовершенствованных конструкций УФ-устройств с концентрично установленными патрубками.

Модели УФ-стерилизаторов (пат. № 88345, пат. № 99777) для пассажирских вагонов железных дорог внедрены в лабораторию «Энергооборудование пассажирских вагонов» ОмГУПСа и используются в научных и учебных целях.

Степень достоверности результатов диссертационной работы обоснована теоретически и подтверждена результатами лабораторных экспериментов. Расхождение результатов теоретических исследований с экспериментальными данными составляет не более 8 %.

Апробация результатов работы. Основные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы докладывались и обсуждались на международной научной конференции «MoЫHty-Sustainability-Safety» (Дрезден, 2005), научно-практических конференциях «Безопасность движения поездов» (Москва, 2008), «Инновационные проекты и новые технологии в образовании, промышленности и на транспорте» (Омск, 2010), всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2009» (Ростов-на-Дону, 2009), межвузовской научно-практической конференции «Транспортная инфраструктура Сибирского региона» (Иркутск, 2009), научной конференции «Инновации для транспорта» (Омск, 2010), на научно-технических семинарах кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство» ОмГУПСа в 2008 - 2015 гг.

Личный вклад соискателя. Разработка математических моделей модернизированных конструкций УФ-устройств для пассажирских вагонов железнодорожного транспорта, позволяющих определить рациональные массогабаритные параметры УФ-устройств и необходимую интенсивность излучения ультрафиолетовой лампы, разработка системы оптического видеоконтроля потоков воды в моделях УФ-стерилизаторов с оптически прозрачным корпусом, основанной на использовании метода подкрашенных струй, предложении количественных критериев оценки эффективности вагонных ультрафиолетовых облучателей, разработка методики контроля дозы УФ-облучения. Основные научные положения и результаты, изложенные в диссертации, получены автором самостоятельно.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе семь статей, четыре из которых опубликованы в изданиях, включенных в перечень ВАК Минобрнауки РФ, два тезиса докладов, получено пять патентов на полезные модели.

1. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

1.1. Особенности водоподготовки на железнодорожном транспорте

Железнодорожный транспорт - важнейших отраслей народного хозяйства, которая в силу своих особенностей формирует широкий спектр медико-профилактических проблем, требующих постоянного внимания научных и производственных структур.

Система водоснабжения пассажирских вагонов, наряду с устройствами кондиционирования [7] является важнейшим санитарно-техническим оборудованием, обеспечивающим безопасные и комфортные условия перевозки пассажиров.

Под железнодорожным водоснабжением понимают систему инженерных сооружений, предназначенных для обеспечения доброкачественной водой железнодорожников и пассажиров, станций, локомотивных и вагонных депо, промышленных предприятий железнодорожного транспорта и других объектов. При этом вода расходуется на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды.

Потребители воды на железнодорожном транспорте разнообразны по своему составу. Воду используют практически все службы железнодорожного хозяйства, а также многочисленные пристанционные населенные пункты. Водоснабжение на железнодорожном транспорте связано непосредственно с перевозочным процессом. Вода расходуется на заправку пассажирских вагонов, обмывку и промывку подвижного состава. На промывочно-пропарочных станциях подвергают обработке горячей или холодной водой с пропаркой и промывкой до 70 % всех порожних цистерн, предназначенных для перевозки нефтепродуктов и ряда других наливных грузов. При этом расход воды на таких станциях колеблется в среднем от 200 до 900 м /сут.

Каждый пассажирский вагон дальнего следования оснащен самотечной системой водоснабжения, предназначенной для обеспечения пассажиров питьевой водой, удовлетворения их бытовых и санитарных нужд, а также пополнения системы отопления.

Объем системы составляет около 1200 л из расчета 20-25 л на одного человека в сутки с интервалом между заправками и пополнением системы до 12 ч.

Опасность употребления некачественной воды может быть микробиологической: вода в природе содержит множество микроорганизмов, некоторые из которых вызывают у человека тяжелые заболевания, такие, например, как холера, тиф, гепатит или гастроэнтерит.

Одна из старейших и наиболее деструктивных для здоровья проблем - удаление бактерий и любых загрязняющих веществ из питьевой воды [8].

В общем случае в составе воды заправочных баков пассажирского подвижного состава выявляются вредные микроорганизмы, свидетельствующие о неудовлетворительном качестве водоподготовки [12].

При изучении качества воды из баков пассажирских вагонов на Юго-Западной железной дороге, г. Киева в порядке планового санитарного надзора было установлено, что удельный вес проб воды, не отвечающих требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая» [13] по бактериологическим тестам на 13-16 % превышал соответствующий показатель качества воды из заправочных колонок [5]. Институт здравоохранения работников Железных дорог Словацкой республики отмечает существование проблем в области обеспечения качества питьевой воды в пассажирских вагонах [4].

1.2 Причины загрязнения воды в пассажирских вагонах железнодорожного транспорта

В заправочных колонках, расположенных на станционных путях (Рисунок 1.1), питьевая вода, как правило, отвечает санитарным нормам [2, 3], но в процессе заправки и транспортировки вода в пассажирских вагонах может быть подвержена как первичному, так и вторичному загрязнению [14].

Рисунок. 1.1. - Основные места и источники вторичного загрязнения воды

Первичное загрязнение формируется за счет паводковых стоков удобрений, утечек при транспортировке нефтепродуктов, сбросов производственных отходов и канализации в источ-

ники питьевой воды и так далее. От этих «основных» загрязнений защищает городская система очистки воды [15, 16].

Причинами вторичного загрязнения является нарушения правил хранения, эксплуатации наливных шлангов (Рисунок 1.2), а также загрязнение внутренней поверхности баков, где находятся запасы воды и разводящих трубопроводов (Рисунок 1.3). Особо вторичному загрязнению вода подвержена в летний период года, потому что при высоких температурах начинает интенсивно развиваться жизнедеятельность микроорганизмов.

Рисунок 1.2. - Отсутствие защиты водоразборной колонки и наливного шланга

Рисунок 1.3. - Причины вторичного загрязнения воды

Анализ опыта эксплуатации системы заправки питьевой водой пассажирских вагонов за рубежом показывает следующее [4,5]. Исследования с целью точного определения места недостатка распределяются по группам в зависимости от места потребления воды из общественного водопровода: краны подачи воды в шланги, выпускные концы шлангов, выпускные краны водоводов в умывальниках туалетов и др.

Причины положительных результатов микробиологических проб аналогичны причинам, обозначенным выше для Российской Федерации.

Неудовлетворительное оснащение приемоотправочных путей, прежде всего подачи воды в вагоны по шлангам. Заправщики часто должны тянуть их по земле от редко расположенных заправочных колонок.

Неудачное расположение соединительных кулачков (близко к земле). Это приводит к их загрязнению. Недостатки конструкции вагонных резервуаров в вагонах, затрудняющие их очистку.

Отношение заправщиков, не всегда исполняющих все правила водоснабжения, несмотря на то, что водоснабжение принадлежит к эпидемиологически важным видам работ.

Результаты исследований словацких ученых показывают, необходимость решения технических проблем. Замена вагонов на новые неэффективна, необходима реконструкция имеющихся подвижных единиц и модернизация мест водоснабжения, а также разработка новых методов очистки вагонных резервуаров.

1.3. Анализ недостатков известных конструкций

Несмотря на различное конструктивное исполнение, принципиальное устройство систем водоснабжения всех типов вагонов дальнего следования практически одинаково.

В вагоностроении нашли применение две системы водоснабжения пассажирских вагонов: отечественной и германской постройки.

Система водоснабжения включает в себя баки для хранения запаса воды, расположенные с двух сторон в верхней части вагона, разводящие трубопроводы, разобщительные и сливные вентили и краны. Заправка водой (ее поступление в баки) осуществляется снизу вагона через заправочные патрубки, которые подсоединены к наливному шлангу водоразборной колонки на станционных путях.

1.3 .1. Купейные вагоны

В системе водоснабжения в пассажирском купейном вагоне (Рисунок 1.4) оба сообщающиеся между собой бака 13 размещены в некотловом конце кузова вагона [17-22]. Общий объем рассматриваемой системы водоснабжения составляет 1050 л. Система водоснабжения типового пассажирского купейного вагона не имеет устройства обеззараживания, а в баке таковых после микробиологического анализа выявляется ряд вышеуказанных микроорганизмов.

Основным и наиболее вероятным путем попадания бактерий являются наливные трубы 14, не имеющие защиты от внешней среды.

Рисунок 1.4 - Схема водоснабжения пассажирского купейного вагона: 1 - бойлер; 2 - змеевик; 3 - трубопровод, используемый для уборки туалета, 4 - термометр; 5 - умывальные чаши; 6,7 - баки водоохладительной установки; 8 - мойка; 9 - кипятильник;

10,11, 12 - соединительные трубы; 13 - бак с водой; 14 - наливные трубы;

15,16 - вестовые трубы; 17 - унитаз;

18 - трубопровод для оттаивания унитазов в зимний период года

1.3.2. Плацкартные вагоны

Система водоснабжения некупейного вагона отечественного производства (Рисунок 1.5) общей вместимостью 1000 л обеспечивает горячей и холодной водой всех потребителей вагона.

Система снабжения холодной водой состоит из большого 17 и малого 4 баков с поддонами 5, объединенных двухдюймовой трубой, наливных труб с соединительными головками, расположенными под вагоном с обеих сторон, и сети трубопроводов с запорной арматурой.

Большой бак 17 объемом 850 л расположен над потолком туалета и коридора нетормозного конца вагона. Он состоит из стального корпуса, волнорезов и крышки. В корпус вварены две наливные трубы и одна вестовая, ограничивающая уровень воды в баке. По торцам бак снабжен люками, предназначенными для его очистки. Малый бак 4 объемом 80 л размещен над потолком туалета и коридора тормозного конца вагона. Он состоит из стального корпуса с крышкой и снабжен смотровым люком, воздушной трубой и водомерным стеклом. Внутренняя поверхность большого и малого баков оцинкована, а наружная окрашена эмалью. Поддоны изготовлены из листовой оцинкованной стали и имеют слив под вагон. Сливные трубы снабжены обогревателями, расположенными на их концах. На наливных трубах устанавливают вентили, предназначенные для предотвращения выплескивания воды из бака во время движе-

ния вагона. Головки наливных труб закрывают кожухами, предохраняющими их от загрязнения, и оборудуют электронагревателями.

Рисунок 1.5 - Схема водоснабжения некупейного вагона отечественного производства: 1 - водосливы с водяным отогревом; 2, 3, 7 - краны; 4, 17 - баки с водой; 5 - поддон;

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Томилова Ольга Сергеевна, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бродач М. М. Вода - источник жизни и движущая сила для устойчивого развития. Сантехника - №5. 2009.

2. ГОСТ Р 51232-98 Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества. - М.: Госстандарт России. - 19 с.

3. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. - М.: Минздрав России. - 21 с.

4. Заглавие с экрана: http://www.ecologylife.ru/simpozium/uroven%C2%A0-kachestva%C2%A0-pitevoy%C2%A0-vodyi%C2%A0-v%C2%A0-passazhirskih-vagonah%C2%A0-zheleznyih%C2%A0-dorog%C2%A0-slovatskoy%C2°/oA0-respubliki.html. Дубровова И. Уровень качества питьевой воды в пассажирских вагонах Железных Дорог Словацкой Республики. Электронный журнал Экология окружающей среды стран СНГ / И. Дубровова, Л. Гано, Л. Марко. - Братислава. Словакия. Июль 2000.

5. Заглавие с экрана: http://www.ecologylife.ru/simpozium/k-voprosu-otsenki-kachestva-pitevoy-vodyi-v-passazhirskih-poezdah-po-bakteriologicheskim -pokazatelyam.html. Мариевский В. И. К вопросу оценки качества питьевой воды в пассажирских поездах по бактериологическим показателям. Электронный журнал Экология окружающей среды стран СНГ / В. И. Мариевский, Т. Н. Охремчук, Л. Н. Погорельчук - Киев. Украина. Июль 2000.

6. Motovilova O. S. The Trans-Siberian Railway Transportation technological centre line between European and Asian countries. Mobility-Sustainability-Safety / Transport science meeting with eastern European and Russian students. - Dresden, 2005. - 26 с.

7. Семенов А. П. Современные установки кондиционирования воздуха в вагонах. Безопасность движения поездов / А. П. Семенов, О. С. Мотовилова, А. Ю. Громов // Труды IX Научно-практической конференции. - М.: МИИТ, 2008. - 36 с.

8. В РФ 1% питьевой воды соответствует высшей категории качества // Водоочистка. 2009. - № 4. - 22 с.

9. Данилов - Данильян В. Потребление воды: экологический, экономический, социальный и политический аспекты / В. Данилов - Данильян, Н. Лосев // ЭКОС-информ. 2008. - № 7. - 3 с.

10. Кузнецов И. Водные проблемы России. Экология и жизнь. 2008. - № 5. - 24 с.

11. Государственная программа «Чистая вода». Водоснабжение и санитарная техника. 2009. - № 6. - 3 с.

12. Заглавие с экрана: http://www.ecologyПfe.щ/simpozщm/635.ht:ml#more-635. Капцов В. А. Современные проблемы гигиены и эпидемиологии на железнодорожном транспорте и пути их решения. Электронный журнал Экология окружающей среды стран СНГ. - Москва. Июль 2000.

13. ДержСАНШН. Вода питна. затв. МОЗУ 23.12.1996. - 383 с.

14. Матяш Ю. И. Устройства по предотвращению появления вторичного загрязнения питьевой воды в пассажирских вагонах дальнего следования / Ю. И. Матяш, О. С. Мотовилова //Инновационные проекты и новые технологии в образовании, промышленности и на транспорте: Материалы научно-практической конференции/ Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2010. -203 с.

15. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения / Госстрой России. - М., 1997. - 128 с.

16. Перешивкин А. К. Монтаж систем внешнего водоснабжения и водо-отведения: Справ. строителя / А. К. Перешивкин, С. А. Никитин, В. П. Алимов и др. - М.: ГУП ЦПП, 2001. - 828 с.

17. Матвеев В. И. Пособие проводнику пассажирских вагонов / В. И. Матвеев, Ю. М. Калымулин и А. Г. Дремни. - М.: Транспорт. 1983. -256 с.

18. Руководство по деповскому ремонту пассажирских цельнометаллических вагонов 4255/ЦВ.

19. Кузмич Л. Д .Вагоны. - М.: Машиностроение, 1978. - 376 с.

20. Абрамов Н. Н. Водоснабжение. Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1974. - 480 с.

21. Болотин З. М. Проводник пассажирских вагонов. / З. М. Болотин, Н. Л. Травина, В. В. Соломатин. - М.: Издательский центр «Академия»,

2004. - 320 с.

22. Лисевич Т. В. Передовые технологии деповского ремонта пассажирских вагонов: Учебное пособие / Т. В. Лисевич, Е. В. Александров - Самара,

2005. - 80 с.

23. Заглавие с экрана: http://www.ecologylife.ru/voda-i-zdorovje-2000/ustanov-ki-doochistki-vodyi.html. Грабовский П. А. Установки доочистки воды. Проблемы эксплуатации. Электронный журнал Экология окружающей среды стран СНГ / П. А. Грабовский, И. П. Карпов, Г. М. Л арки на и др. - Одесса. Украина. Июль 2000.

24. Мотовилова О. С. Методы очистки воды для пассажирских подвижных составах на сети железных дорог Российской Федерации / О. С. Мотовилова, А. П. Семенов // Труды Всероссийской науч.-практ. конф. «Транспорт-2009». - Ростов-на-Дону, 2009. Ч. 3. - 52 с.

25. Современные способы дезинфекции питьевой воды // Водоочистка. 2009. - № 4. - 35 с.

26. Кармазинов Ф. В. Внедрение безопасных технологий обеззараживания питьевой воды. Водоснабжение и санитарная техника. 2008. - № 9. - 25 с.

27. Клячко В. А. Очистка природных вод / В. А. Клячко, И. Э. Апельцин. - М.: Стройиздат. 1971. - 580 с.

28. Обзор методов очистки воды. Водоочистка. 2007. - № 12. - 8 с.

29. Битюцков О. П. К проблеме выбора современных методов и средств для обеспечения эпидемической безопасности воды. Питьевая вода. 2009. - № 3. -2 с.

30. Бахир В. М. Дезинфекция питьевой воды: проблемы и решения. Питьевая вода. 2008. - № 6. - 2 с.

31. Филатов Н. Н. Об актуальности вопроса обеззараживания воды в современных условиях. Водоснабжение и санитарная техника. 2007. - № 10. - 2 с.

32. Фрог Б. Н. Обеззараживание воды / Б. Н. Фрог, А. П. Левченко // Водоподготовка. - М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2006. - 303 с.

33. «Санитарные правила по организации пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте» (СП 2.5.12.20-98).

34. ПБ-09-594-03. Правила безопасности при производстве, хранении и применении хлора / Постановление Госгортехнадзора России от 05.06.03 - № 48.

35. Шаталов А. А. Безопасность при обращении с хлором: Институт риска и безопасности / А. А. Шаталов, Б. Ю. Ягуд, В. Я. Перевощиков и др. - М., 2000. - 328 с.

36. Каталог оборудования для обеззараживания питьевых и сточных вод. Вып. 1. Оборудование хлораторных / ОАО ЦНИЭП инженерного оборудования. -М., 2001. - 75 с.

37. Ким А. Н. Развитие техники обеззараживания воды гипохлоритом натрия / А. Н. Ким, В. А. Гуссар, С. Ю. Исправников // Вода и экология. 2000. - № 2. - 1 с.

38. Акрам о в Р. Л. Оценка гигиенической эффективности обеззараживания питьевой воды диоксидом хлора, получаемого хлоратным способом Питьевая вода. 2009. - № 3. - 7 с.

39. Головачев А. В. Применение гипохлорита натрия при обеззараживании воды .Водоснабжение и санитарная техника. 2009. 4. - 8 с.

40. Кожевников А. Б. Автоматическое дозирование гипохлорита натрия для систем обеззараживания воды. Водоснабжение и санитарная техника. 2008. -№ 11. - 25 с.

41. Крыльцов Е. В. Новые подходы в решении вопросов обеззараживания питьевой воды МУП «Водоканал» Екатеринбурга / Е. В. Крыльцов, Л. А. Брусницына // Питьевая вода. 2009. - № 3. - 10 с.

42. Линевич С. Н. Обеззараживание и коагуляционная обработка природных вод оксихлоридом алюминия. Водоснабжение и санитарная техника. 2008. -№ 1. - 3 с.

43. Николадзе Г. И. Технология очистки природных вод // М. Высшая школа. 1987. - 479 с.

44. Кирьянова Е. В. Гигиеническое обоснование условий обеззараживания воды озоном и механизм его действия на бактериальную клетку. Автореф. дис.канд.мед.наук. - М, 1997г.

45. Кожинов В. Ф. Озонирование воды / В. Ф. Кожинов, И. В. Кожи-нов. - М., 1974г.

46. Методические указания по дезинфекции озоном воды и систем водоснабжения судов - № 4684-88. - М.,1988г.

47. Троцкая Т. П. «Использование озона в технологии обезжелезивания воды» / Т. П. Троцкая, Е. Б. Хилько, А. И. Рачковская // Материалы первой Всероссийской конференции «Озон и другие, экологически чистые окислители. Наука и технологии». 2005 г.

48. Орлов В. А. Озонирование воды. - М.: Стройиздат, 1984. - 88 с.

49. Заглавие с экрана: http://www.konversia.com/zhd.htm. Очистка воды на водном и железнодорожном пассажирском транспорте. Очистка воды на водном транспорте.

50. МУ 2.1.4.719-98. Санитарный надзор за применением ультрафиолетового излучения в технологии подготовки питьевой воды / Минздрав России. - М., 1998. - 16 с.

51. Волков С. В. Опыт внедрения УФ-обеззараживания воды за рубежом. Водоснабжение и санитарная техника. 2008. - № 4. - 61 с.

52. Кармазинов Ф. В. Крупнейшая в мире система УФ-обеззараживания питьевой воды в Санкт-Петербурге. Водоснабжение и санитарная техника. 2008. -

- № 4. - 7 с.

53. Коверга А. В. Пилотные испытания ультрафиолетового обеззараживания на московских станциях водоподготовки. Водоснабжение и санитарная техника. 2008. - № 4. - 15 с.

54. Костюченко С. В. Современное состояние и перспективы УФ-технологии. Водоснабжение и санитарная техника. 2008. № 4. - 2 с.

55. Кудрявцев Н. Н. Оценка возможности образования побочных продуктов при ультрафиолетовом обеззараживании питьевой воды. Водоснабжение и санитарная техника. 2009. - № 6. - 41 с.

56. Кудрявцев Н. Н. Схемы применения ультрафиолетового обеззараживания в системах питьевого водоснабжения / Н. Н. Кудрявцев // Водоснабжение и санитарная техника. 2008. - № 4. - 23 с.

57. Применение ультрафиолетового излучения совместно с физическими процессами для обработки сырой воды в небольших населенных пунктах. Водоочистка. 2008. - № 6. - 14 с.

58. Стрелков А. К. Комплексный подход к обеззараживанию воды на предприятиях ВКХ Приволжского федерального округа. Водоснабжение и санитарная техника. 2008. - № 4. - 30 с.

59. Ульянов А. Н. Ультрафиолетовое излучение для дезинфекции питьевой воды. Водоочистка. 2008. - № 6. - 10 с.

60. Бутин В. М.Обеззараживание питьевой воды ультрафиолетовым излучением / В. М. Бутин, С. В. Волков и др. // Водоснабжение и санитарная техник. 1996, - № 12. - 7 с .

61. Василяк Л. М. Применение импульсного и непрерывного УФ-излучения для обеззараживания воды и воздуха / Л. М. Василяк, С. В. Костюченко, Г. В. Кольцов // Сантехника № 3,4. 2008. - 75, - 72.

62. Ульянов А. Н. Ультразвук + ультрафиолет = чистая вода. Сантехника

- № 1. 2002. - 40 с.

63. Василяк Л. M. Применение ультразвука для обеззараживания воды. Водоснабжение и санитарная техника. 2007. № 8. - 6 с.

64. Костюченко С. В. Технологические особенности выбора оборудования для обеззараживания воды УФ-излучением / С. В. Костюченко, С. В. Волков, А. В. Якименко и др. // Водоснабжение и санитарная техника. 2003. - № 3. - 21 с.

65. Каталог оборудования для обеззараживания питьевых и сточных вод. Вып. 4. Ультрафиолетовые установки / ОАО ЦНИЭП инженерного оборудования. M., 2000. - 39 с.

66. Гуцол А. Ф. Эффект Ранка. Успехи физических наук. Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН. - Mосква, 1997. - № 6. - 665.

67. Тарнопольский А. В. Вихревые теплоэнергетические устройства. Mонография. Пенза. Пенз. гос. ун.-т. 2007. - 184 с.

68. Koutchma T. N. Ultraviolet Light in Food Technology: Principles and Applications / Da-Wen Sun, T. N. Koutchma, L. J. Forney, C. I. Moraru // Contemporary food engineering. Boca Raton London New York. CRC Press. Taylor & Francis Group. 2009. - 300 p.

69. Zhengcai Ye. Ultraviolet disinfection between concentric cylinders // PhD dissertation. Georgia Institute of Technology. 2007. - 134 p.

70. Григорьев Э. Н. Система холодного водоснабжения пассажирского вагона (патент на полезную модель). Патент № 52374 на полезную модель (РФ) MTO B61D35/00. № 2005121392/22; Заявл. 07.07.2005; Опубл. 27.03.2006 // Открытия. Изобретения. 2006. - № 22.

71. Кипка В. В. Система заправки водой пассажирского вагона (патент на полезную модель). Патент № 2267422 на полезную модель (РФ) ЖПК B61D35/00, B61K11/02. № 2003113379/11; Заявл. 06.05.2003; Опубл. 27.11.2004 // Открытия. Изобретения. 2004. - № 11.

72. Душкин В. С. Водяной бак железнодорожного пассажирского вагона (патент на полезную модель). Патент № 2418701 на полезную модель (РФ) M^ B61D35/00, E03B11/00. № 2009123322/11; Заявл. 19.06.2009; Опубл. 27.12.2010 // Открытия. Изобретения. 2010. - № 11.

73. Душкин В. С. Система водоснабжения пассажирского железнодорожного вагона (патент на полезную модель). Патент № 2418702 на полезную модель (РФ) ЖПК B61D35/00, E03B11/00, B61K11/02. № 2009112502/11; Заявл. 06.04.2009; Опубл. 20.10.2010 // Открытия. Изобретения. 2010. - № 11.

74. Ландау Л. Д. Теоретическая физика. Гидродинамика / Л. Д. Ландау, E. М. Лифшиц // Учебное пособие. Том VI. М.: Шука. 1986. - 736 с.

75. Эйлер Л. Общие законы движения жидкостей // Известия АИ. Механика жидкости и газа. 1999, 6, с. 26-54 (Перевод мемуара: Euler L. Principes generaux du movement des fluids // Memoires de TAcademie royale des sciences et belles lettes, Berlin, 1757. T. 11 (1755) p. 274-315 = Opera omnia, ser. II. V. 12. - 54 p.).

76. Ламб Г. Гидродинамика. - М:. Гостехиздат. 1947. - 929 с.

77. Бирхгоф Г. Гидродинамика. Методы. Факты. Подобие. - М.: Иностранной литературы. 1963. - 244 с.

78. Прандтль Л. Гидроаэромеханика. 1949, 1951

79. Милн - Томсон Л. М. Теоретическая гидродинамика // М.: Мир, 1964.

80. Гельмгольц Г. Основы вихревой теории. Перевод с нем. под ред. С. А. Чаплыгина - Москва-Ижевск. Ин-т комп. Исследований 2002. - 82 с. (H. Helmholtz. Zwei hidrodynamische Abhandlungen // Crelle-Borchardt, Journal fur die reine und angewandte Mathematik, Bd. LV, - Berlin, 1858. - 25 S.)

81. Пуанкаре А. Теория вихрей // Ижевск: HHU, «Регулярная и хаотическая динамика». 2000. - 160 с.

82. Цигл ер Ф. Механика твердых тел и жидкостей // Монография. Ижевск: HHU, «Регулярная и хаотическая динамика». 2002. - 912 с.

83. Бэтчелор Дж. Введение в динамику жидкости. - М: Мир.1973. - 778 с.

84. Роу ч П. Вычислительная гидродинамика. - М.: Мир. 1980. - 618 с.

85. Жуковский H. E. Собрание сочинений // Том. 2. Гидродинамика. - М.: ГИТТЛ, 1949.

86. К о чин H. E. Теоретическая гидромеханика / H. E. Кочин, И. А. Кибель, H. В. Розе // Ч. 1, 2.Физматгиз. 1963. - 583, - 727 с.

87. Лояцинский Л. Г. Механика жидкости и газа // Учебник для вузов. -М.: Дрофа. 2003. - 840 с.

88. Христианович С. А. Механика сплошной среды. - М.: Шука. 1981. -

484 с.

89. Лаврентьев М. А. Проблемы гидродинамики и их математические модели / М. А. Лаврентьев, Б. В. Шабат. - М.: Шука. 1973. - 416 с.

90. Taylor G. I. Stability of a Viscous Liquid Contained between Two Rotating Cylinders // Philosophical Transactions the Royal Society. Lond. A. 1923. - 289 P.

91. Коптев А. А. Движение жидкости в центробежных полях. Ч. II. Течение жидкости в ограниченном пространстве вблизи вращающегося диска // Монография. - М.: Машиностроение-1. 2006. - 300 с.

92. Аристов С. Н. Стационарный цилиндрический вихрь в вязкой жидкости // Доклады Академии наук. 2001, - 377, - 477 с.

93. Аристов С. Н. Об уравнениях вращательно-симметричного движения вязкой несжимаемой жидкости / С. Н. Аристов, В. В. Пухначёв // Доклады Академии наук. 2004, - 394, - 611 с.

94. Аристов С. Н. Точные решения уравнений Навье-Стокса с линейной зависимостью компонент скорости от двух пространственных переменных / С. Н. Аристов, Д. В. Князев, А. Д. Полянин // Теоретические основы химической технологии. 2009, т.43, - №5, - 547 с.

95. Князев Д. В. Вращательно-симметричные течения вязкой жидкости с пространственным ускорением // Диссертация. Институт механики сплошных сред Уральского отделения Российской Академии наук. - Пермь. 2007. - 140 с.

96. Гатчек Э. Вязкость жидкостей. - М.: Объединенное научно-техническое изд-во, 1935. - 312 с.

97. Барр Г. Вискозиметрия. - М.-Л.: Главредхимлит. 1938. - 217 с.

98. Воларович М. П. Ротационные вискозиметры для исследования реологических свойств дисперсных систем и высокомолекулярных соединений / М. П. Воларович, Н. В. Лазовская // Коллоидный журнал. 1966. Т. 28. Вып. 2. - 198 с.

99. Фукс Г. И. Вязкость и пластичность нефтепродуктов. - Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований. 2003. - 328 стр.

100. Меркулов А. П. Вихревой эффект и его применение в технике. - М.: Машиностроение. 1969. - 183 с.

101. Ляндзберг А. Р. Вихревые теплообменники и конденсация в закрученном потоке / А. Р. Ляндзберг, А. С. Латкин // Монография. - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2004. - 149 с.

102. Азаров А. И. Вихревые трубы в промышленности. - СПб.: Изд.Лема. 2010. - 170 с.

103. Пиралишвили Ш. А. Вихревой эффект. Эксперимент, теория, технические решения / Ш. А. Пиралишвили, В. М. Поляев, М. Н. Сергеев. -М.: УНПЦ «Энергомаш». 2000. - 412 с.

104. Тарунин Е. Л. Вычислительные эксперименты для вихревой трубки ранка-хилша / Е. Л. Тарунин, О. Н. Аликина // Тр. Междунар. Конф. Rdamm.2001. т. 6, ч. 2. - 363 с.

105. Кузнецов Е. А. Коллапс вихревых линий в гидродинамике / Е. А. Кузнецов, В. П. Рубан // ЖЭТФ. т.118. вып. 4(10). 2000. - 893 с.

106. Калашник М. В. Циклострофическое приспособление в закрученных газовых потоках и вихревой эффект Ранка / М. В. Калашник, К. Н. Вишератин // ЖЭТФ. 2008. т.133. вып. 4. - 935 с.

107. Суслов А. Д. Вихревые аппараты / А. Д. Суслов, С. В. Иванов, А. В. Мурашкин, Ю. В. Чижиков. - М.: Машиностроение. 1985. - 256 с.

108. Черныш Н. К. О вихревом эффекте в идеальном газе // III междунар. конф. «Тепломассообмен и гидродинамика в закрученных потоках». - Москва. 2008. - 1 с.

109. Прохоренко В. П. SolidWorks. Практическое руководство. - М.: ООО «Бином-Пресс», 2004 г. - 448 с.

110. Алямовский А. А. SolidWorks. Компьютерное моделирование в инженерной практике / А. А. Алямовский, А. А. Собачкин, Е. В. Одинцов и др. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 800 с.

111. Тику Ш. Т40 Эффективная работа: SolidWorks 2004. - СПб.: Питер, 2005. - 768 с.

112. Задачи и упражнения по математическому анализу для ВТУЗов / Г .С. Бараненков, Б. П. Демидович, В. А. Ефименко и др. - М., 1978 г., - 480 с.

113. Зайцев В. Ф. Справочник по линейным обыкновенным дифференциальным уравнениям / В. Ф. Зайцев, А. Ф. Полянин. - М.: Факториал, 1997, -304 с.

114. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. - М.: Наука, 1976. - 576 с.

115. Бахвалов Н. С. Численные методы. - М.: Наука, 1975 г.

116. Холл Дж. Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений / Дж. Холл, Дж. У атт . - М.: Мир, 1979. - 312 с.

117. Амосов А. А. Вычислительные методы для инженеров: Учеб. пособие / А. А. Амосов, Ю. А. Дубинский, Н. В. Копченова. - 2-е изд. Испр. и доп. - М.: Изд-во МЭИ, 2003. - 596 с.

118. Поршнев С. В. Вычислительная математика. Курс лекций / Учебное пособие. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2003. 320 с.

119. Дьяконов В. П. Энциклопедия Mathcad 2001i и Mathcad 11. - М.: Солон-Пресс, 2004. 832 с.

120. Климов Д. Н.. Методы компьютерной алгебры в задачах механики / Д. Н. Климов, В. М. Руденко. - М.: Наука, 1989. - 215 с.

121. Дьяконов В. П. Пакеты применений системы MathCAD. - М.: Физ-матлит, 1993. - 267 с.

122. Очков В. Ф. MathCad 7 Pro для студентов и инженеров. - М: КомпьютерПресс, 1998. - 384 с.

123. Зайцев В. Ф. Метод разделения переменных в математической физике. Учебное издание / В. Ф. Зайцев, А. Д. Полянин. - СПб.: 2009. - 92 с.

124. Матяш Ю. И. Способ обеззараживания воды в пассажирских вагонах дальнего следования. Материалы межвузовской науч.-практ. конф. «Транспортная инфраструктура Сибирского региона». / Ю. И. Матяш, О. С. Мотовилова // -Иркутск, 2009. - 763 с .

125. Матяш Ю. И. Применение ультрафиолетовых стерилизаторов для обеззараживания питьевой воды в поездах дальнего следования. Инновации для транспорта. Сб. науч. статей с междунар. уч. в трех частях / Ю. И. Матяш, О. С. Мотовилова // Омский гос. ун-т путей сообщения. Ч. 2. - Омск, 2010. -176 с.

126. Матяш Ю. И. Устройство для обеззараживания воды в пассажирских поездах дальнего следования / Ю. И. Матяш, О. С. Мотовилова // Научно-технический журнал «Известия Транссиба». Омский гос. ун-т путей сообщения. -Омск, 2010. - № 4 (6). - 23 с.

127. Матяш Ю. И. Моделирование процессов протекания жидкости в ультрафиолетовом стерилизаторе модернизированной системы водоснабжения пассажирского вагона / Ю. И. Матяш, О. С. Томилова, В. В. Томилов // Научно-технический журнал «Известия Транссиба». Омский гос. ун-т путей сообщения. -Омск, 2011. - № 2 (6). - 16 с.

128. Томилова О. С. Расчет эффективности УФ-стерилизатора модернизированной системы водоснабжения пассажирского вагона Научно-технический журнал «Известия Транссиба». Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2012. - № 3 (11). - 47 с.

129. Авиация: Энциклопедия. - М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. - 1994.

130. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Программное обеспечение для распознавания видеоинформации «ТехноСка-нер» 2.0 / О.А. Сидоров, В.М. Павлов, А.Н. Смердин, А.С. Голубков // № 2008612517. Опубл. 21.05.08.

131. Пат. РФ на полезную модель № 88345 МПК С 02 F 1/32. Устройство для обработки воды ультрафиолетовым излучением / Матяш Ю. И., Мотови-лова О. С. (Россия) № 2009127016/22; Заявл. 14.07.2009; Опубл. 10.11.2009 // Открытия. Изобретения. 2009. № 31.

132. Пат. РФ на полезную модель № 99777 МПК С 02 Б 1/32. Устройство для обработки воды ультрафиолетовым излучением / Матяш Ю. И., Мотови-лова О. С. (Россия) № 2010118198/05; Заявл. 05.05.2010; Опубл. 27.11.2011 // Открытия. Изобретения. 2011. № 33.

133. Пат. РФ на полезную модель № 88327 МПК В 61 D 35/00. Водоналивная система пассажирского вагона / Матяш Ю. И., Мотовилова О. С. (Россия) № 2009127020/22; Заявл. 14.07.2009; Опубл. 10.11.2009 // Открытия. Изобретения. 2009. № 31.

134. Пат. РФ на полезную модель № 90064 МПК С 02 F 1/00. Обеззаражива-тель воды / Головаш А. Н., Семенов А. П., Матяш Ю. И., Кучеренко В. К., Подоляк С. И., Мотовилова О. С. (Россия) № 2009133812/22; Заявл. 08.09.2009; Опубл. 27.12.2009 // Открытия. Изобретения. 2009. № 36.

135. Волков Б. А. Экономическая эффективность инвестиций на железнодорожном транспорте в условиях рынка. - М.: Транспорт, 1996. - 191 с.

136. Методические рекомендации по определению экономической эффективности мероприятий научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте / ВНИИЖТ МПС. - М.: Транспорт, 1991. - 239 с.

137. Методика расчета эффективности инноваций на железнодорожном транспорте. - М.: МПС, 2000.

138. Шкурина Л. В. Экономическая оценка эффективности инвестиций на железнодорожном транспорте / Л. В. Шкурина, С. С. Козлова. - М.: РГО-ТУПС, 2000. - 74 с.

139. Акимов О. В. Водоснабжение и водоотведение на железнодорожном транспорте: учебное пособие / О. В. Акимов, Ю. М. Акимова, А. Н. Гану. -Хабаровск. ДВГУПС. - 2010.

140. Акимов О. В. водоснабжение железнодорожной станции: Методическое пособие по выполнению расчетно-графических работ / О. В. Акимов, А. Н. Ганус. - Хабаровск. ДВГУПС, 2004.

141. А в д о в с к и й А. А. Организация железнодорожных пассажирских перевозок / А. А. Авдовский, А. С. Бадаев, К. А. Белов и др. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 256 с.

142. Идельчик И. Е. Справочник по гидродинамическим сопротивлениям. - М.: Машиностроение, 1992. - 672 с.

143. Пат. РФ на полезную модель № 130075 МПК В60L 5/00. Устройство для исследования характера потоков жидкости в УФ стерилизаторе / Ю. И. Матяш, О. С. Томилова (Россия). - № 2012131847/11; заявл. 24.07.2012; опубл. 27.12.2012 // Открытия. Изобретения. 2012. № 36.

144. Пат. РФ на полезную модель № 131353 МПК В6 D 35/00. Водоналивная система пассажирского вагона / Ю. И. Матяш, О. С. Томилова, В. В. Томи -лов (Россия). - № 2013109041/11; заявл. 28.02.2012; опубл. 20.08.2013 // Открытия. Изобретения. 2013. № 23.

145. Пат. РФ на полезную модель № 132046 МПК В 61 В 49/00, В 61 В 35/00, В 61 К 11/02. Водоналивная система пассажирского вагона / Ю. И. Матяш, О. С. Томилова, В. В. Томилов (Россия). - № 2013117428/11; заявл. 16.04.2013; опубл. 10.09.2013 // Открытия. Изобретения. 2013. № 25.

146. Матяш Ю. И. Моделирование течений жидкости в УФ-стерилизаторе модернизированной системы водоснабжения пассажирского вагона железнодорожного транспорта / Ю. И. Матяш, О. В. Гателюк, О. С. Томилова и др. // Научно-технический журнал «Известия Транссиба». Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2013. - № 1 (13). - 18 с.

147. Томилова О. С. Гидравлический расчет модернизированной системы водоснабжения пассажирского вагона железнодорожного транспорта / О. С. Томилова, В. В. Томилов. // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2015. № 3 (23). С. 36 - 45.

148. Пат. РФ на полезную модель № 155339 МПК 001М 10/00, 001Р 5/00. Стенд для исследования гидродинамических процессов в ультрафиолетовых стерилизаторах / В. П. Клюка, О. С. Томилова, В. В. Томилов (Россия). - № 2015109346/28; заявл. 17.03.2015; опубл. 10.10.2015 // Открытия. Изобретения. 2015. № 28.

Приложение

Акты внедрения диссертационной работы

«Утверждаю» /начальник Западно-Сибирского филиала

[ьная пассажирская

15 "Ь декабря

А. В. Подниколенко 2012г.

АКТ

внедрения научно-технической продукции

Мы, нижеподписавшиеся, к.т.н., доцент ОмГУПСа Клюка В. П., с одной стороны, и начальник Западно-Сибирского филиала ОАО «Федеральная пассажирская компания» Подниколенко А. В., с другой стороны, составили настоящий акт о том, что методика экспериментального исследования траекторий движения струй воды в оптически прозрачных моделях ультрафиолетовых стерилизаторов пассажирских вагонов железнодорожного транспорта, разработанная сотрудником ОмГУПСа преподавателем кафедры ВВХ Томиловой О. С., использована при проведении испытаний модели усовершенствованного ультрафиолетового вагонного стерилизатора с концентрично установленными фланцами.

Краткое описание научно-технической продукции: методика основана на визуальном анализе траектории движения струй воды вдоль модели ультрафиолетового стерилизатора с прозрачным корпусом. Определение траекторий перемещения струй осуществляется с помощью видеорегистратора. Методика позволяет проводить оценку состояния потока: выделение турбулентных и ламинарных областей стационарного и нестационарного течения, наличие вихрей и т.п., а также максимального и минимального времени пребывания воды в камере обеззараживания, расстояния струй от ультрафиолетовой лампы и их скорости движения.

Технико-экономическая эффективность научно-технической продукции: предполагается получение эффекта от использования методики экспериментального исследования траекторий движения струй воды при создании УФ стерилизатора пассажирских вагонов за счет повышения качества обеззараживания воды, снижения мощности облучения и расхода электроэнергии.

От ОмГУПСа: Заведующий кафедрой «Вагоны и вагонное хозяйство»,

В. П. Клюка

м

Я'

«Утверждаю» главный врач

Барабинского филиала ФБУЗ «Цент цемиологии по

железно,

транспорту» . Н. Колотов

« /6 » О^аГ» г-СЫ2_ г.

АКТ

АКТ

внедрения научно-технической продукции

Мы, нижеподписавшиеся, д.т.н., профессор Матяш Ю. И. с одной стороны, и руководитель испытательного лабораторного центра Барабинского филиала Федерального бюджетного учреждения здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии по железнодорожному транспорту» Колотов С.Н., с другой стороны, составили настоящий акт о том, что методика экспериментального исследования траекторий движения струй воды в оптически прозрачных моделях ультрафиолетовых стерилизаторов, разработанная сотрудником ОмГУПСа преподавателем кафедры ВВХ Томиловой О. С., использована при проведении испытаний модели усовершенствованного ультрафиолетового стерилизатора с концентрично установленными фланцами.

Краткое описание научно-технической продукции: методика основана на визуальном анализе траектории движения подкрашенных струй воды вдоль модели ультрафиолетового стерилизатора с прозрачным корпусом. Определение траекторий перемещения струй осуществляется с помощью видеорегистратора. Методика позволяет проводить оценку состояния потока: выделение турбулентных и ламинарных областей, стационарного и нестационарного течения, наличие вихрей и т.п., а также максимального и минимального времени пребывания воды в камере обеззараживания, расстояния струй от ультрафиолетовой лампы и их скорости движения.

Технико-экономическая эффективность научно-технической продукции:

эффект от использования методики экспериментального исследования траекторий движения струй воды в оптически прозрачных моделях ультрафиолетовых стерилизаторов достигается за счет увеличения информативности и достоверности получаемых результатов при оценке эффективности конструкции устройств и возможности снижения мощности облучения и расхода электроэнергии

От ОмГУПСа: Руководитель ИЛЦ

руководитель работ Барабинского филиала ФБУЗ

«Вагоны «Центр гигиены и эпидемиологии по

и вагонное хозяйство», железнодорожному транспорту»

д.т.н., профессор

Ю. И. Матяш

С.Н. Колотов

«Утверждаю»

проректор по научной работе

и инновациям

АКТ

внедрения научно-технической продукции

ГОУ ВПО «Омский государственный

университет путей сообщения»

Черемисин « ¿г » су 2012 г.

Мы, нижеподписавшиеся, к.т.н., доцент ОмГУПСа Клюка В. П., с одной стороны, и заведующий лабораторией «Энергооборудование пассажирских вагонов» ОмГУПСа Словаков А. К., с другой стороны, составили настоящий акт о том, что модели УФ (ультрафиолетовых) стерилизаторов (пат. № 88345, пат. № 99777) для пассажирских вагонов железных дорог разработаны и изготовлены сотрудником ОмГУПСа преподавателем кафедры ВВХ Томиловой О. С. Указанные модели стерилизаторов используются в учебном процессе, а также при проведении гидродинамических лабораторных испытаний.

Краткое описание научно-технической продукции: модели УФ стерилизаторов пассажирских вагонов оснащены тангенциальными вводами и ребрами для увеличения времени пребывания воды в камере обеззараживания. Прозрачные корпусы моделей позволяют определить траектории движения струй воды, оценить состояния потока, выделить наличие турбулентных и ламинарных областей, стационарного и нестационарного течения, вихрей, а также максимального и минимального времени пребывания воды в камере обеззараживания, расстояния струй от ультрафиолетовой лампы и их скорости движения для различного напора или расхода воды.

Технико-экономическая эффективность научно-технической продукции:

эффект от использования моделей УФ стерилизаторов достигается за счет экспериментального определения рациональных геометрических параметров камеры обеззараживания для повышения эффективности и качества облучения воды, снижения потребления электрической энергии.

От ОмГУПСа:

Заведующий кафедрой Заведующий лабораторией

«Вагоны и вагонное хозяйство», «Энергооборудование пассажирских

вагонов»

А

А. К. Словаков