Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/9503
Title: Επιπτώσεις πληγμάτων κεραυνών σε πλοία
Other Titles: Effects of lightning strikes on ships
Authors: Κούτρας, Κωνσταντίνος
Keywords: Κεραυνικά πλήγματα
Προσομοίωση
Keywords (translated): Lightning strikes
Simulation
Abstract: Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η προσομοίωση ενός κεραυνικού πλήγματος στην μεταλλική επιφάνεια ενός πλοίου και η επίδρασή του σε πολλά άλλα σημεία της επιφάνειάς του με τη χρήση του προγράμματος CST STUDIO SUITE 2014 προκειμένου να γίνει αντιληπτός ο κίνδυνος στον οποίο εκτίθενται και η επιτακτική ανάγκη για τη λήψη των κατάλληλων μέτρων προστασίας σε αυτά. Στο 1ο κεφάλαιο, παρουσιάζεται ο τρόπος πρόκλησης των κεραυνικών πληγμάτων κατά τη διάρκεια των εκκενώσεων . Αναφέρονται ακόμη μεγέθη σχετιζόμενα με κεραυνούς, τα είδη των κεραυνών και γίνεται εκτενής αναφορά στο ρεύμα του κεραυνού, τους διαθέσιμους τρόπους προσδιορισμού του, την κοινά αποδεκτή διπλοεκθετική κυματομορφή που το αναπαριστά και τις παραμέτρους του κεραυνού που σχετίζονται με αυτό. Στο 2ο κεφάλαιο, γίνεται μια συνοπτική παρουσίαση των διαφόρων περιπτώσεων όπου ένα πλοίο μπορεί να αντιμετωπίσει προβλήματα από την πτώση κεραυνών. Παρουσιάζεται ακόμα η πρόκληση ηλεκτρομαγνητικού πεδίου και επαγόμενων τάσεων, οι εξισώσεις από τις οποίες δίνονται όπως επίσης αποδεικνύεται και η τεράστια σημασία των χρονικών τους παραγώγων στη διαμόρφωση του ηλεκτρομαγνητικού περιβάλλοντος στο οποίο το πλοίο υπόκειται μετά την έκθεσή του σε κεραυνικό πλήγμα. Τέλος, γίνεται αναφορά στις επιπτώσεις ενός άμεσου κεραυνικού πλήγματος σε ένα πλοίο και στα ισχύοντα πρότυπα για την προστασία από αυτά στη ναυσιπλοΐα. Στο 3ο κεφάλαιο, αναλύεται η διαδικασία υλοποίησης της προσομοίωσης στο CST STUDIO SUITE 2014. Αναφέρονται αναλυτικά όλα τα βήματα που ακολουθήθηκαν προκειμένου να εκτελεστεί η προσομοίωση και να δώσει ορθά αποτελέσματα. Στο 4ο κεφάλαιο, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της προσομοίωσης που ζητήθηκαν κατά την υλοποίησή της σε μία διάσταση (γραφικές τάσης-χρόνου και ρεύματος-χρόνου σε διάφορα σημεία της εσωτερικής και εξωτερικής επιφάνειας του πλοίου καθώς και τα αποτελέσματα σε 3 διαστάσεις για την απεικόνιση της πυκνότητας ρεύματος όπως επίσης και της μεταβολής των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων.
Abstract (translated): Aim of this diploma thesis is to study and simulate a lighting strike on the surface of a metallic ship and its effects at various points of his surface using the software package CST STUDIO SUITE 2014, in order to realise the danger in which the ships are being placed and the urgent need for taking appropriate measures to protect them. In chapter one, it is explained how the lightning strikes are produced during electrical evacuations. Moreover, sizes associated with lightning and the different types of lightning strikes are reffered and the ways of determining the lightning current are identified. Furthermore, the alteration of the lightning current is presented with the mutually acceptable double exponential waveform and last but not least the lightning parameters related to it are highlighted. In chapter two, a summary of the different cases where a ship could face problems from lightning is given. In addition, the production of electromagnetic fields and induced voltages because of the lightning strike and the equations of which are given are presented as well as the importance of their time derivatives is demonstrated in the formation of the electromagnetic environment , in which the ship is subject after its exposure to the lightning strike. In chapter three, the implementation process of the simulation at CST STUDIO SUITE 2014 is analyzed. All the steps followed to run the simulation and receive the right results after the end of it are described in detail. Chapter 4 presents the simulation results requested in its implementation to one dimension (voltage-time and current-time graphics in various parts of the internal and external surface of the ship) and the results in 3 dimensions for the display of both the current density and the electromagnetic fields time derivatives.
Appears in Collections:Τμήμα Ηλεκτρολ. Μηχαν. και Τεχνολ. Υπολογ. (ΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Διπλωματική.pdf2.9 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.