Λειτουργικός υπολογισμός αέριων εκπομπών στον κύκλο ζωής πλοίων: Ανάπτυξη υπολογιστικού προγράμματος

Δασκαλάκης, Ιωάννης; Daskalakis, Ioannis

dc.contributor.author	Δασκαλάκης, Ιωάννης	el
dc.contributor.author	Daskalakis, Ioannis	en
dc.date.accessioned	2016-06-24T06:53:51Z
dc.date.available	2016-06-24T06:53:51Z
dc.date.issued	2016-06-24
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42828
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.8365
dc.rights	Default License
dc.subject	Ανάλυση κύκλου ζωής	el
dc.subject	Ναυπήγηση	el
dc.subject	Αέριες εκπομπές	el
dc.subject	Λειτουργία πλοίων	el
dc.subject	Διάλυση πλοίων	el
dc.subject	Life cycle assessment	en
dc.subject	Emissions	en
dc.subject	Ship building	en
dc.subject	Ship operation	en
dc.subject	Dismantling	en
dc.title	Λειτουργικός υπολογισμός αέριων εκπομπών στον κύκλο ζωής πλοίων: Ανάπτυξη υπολογιστικού προγράμματος	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ship emissions	en
heal.classification	Αέριες εκπομπές πλοίων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-02-03
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας εργασίας αποτελεί η καταγραφή και μελέτη των αέριων εκπομπών που παράγονται στον κύκλο ζωής ενός πλοίου τόσο σε επίπεδο μεταλλικής κατασκευής (παραγωγή και κοπή χάλυβα, συγκολλήσεις, επισκευές, διάλυση) όσο και σε επίπεδο μηχανολογικής εγκατάστασης (κατασκευή κύριων και βοηθητικών μηχανών, δοκιμές σε εργοστασιακό και θαλάσσιο περιβάλλον, λειτουργία). Για τις ανάγκες της συγκεκριμένης μελέτης χρησιμοποιείται η μέθοδος Ανάλυσης Κύκλου Ζωής (Life Cycle Assessment, LCA) που προσφέρει μια τεχνική προσέγγιση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που σχετίζονται με το σύνολο των σταδίων ζωής ενός προϊόντος. Στόχος της εργασίας υπήρξε η ανάπτυξη ενός υπολογιστικού προγράμματος που θα εφαρμόζει τη μέθοδο της Ανάλυσης Κύκλου Ζωής σε φορτηγά πλοία τύπου Bulk Carrier. Για την επίτευξη του στόχου χρησιμοποιήθηκε το περιβάλλον αριθμητικής υπολογιστικής Matlab που αποτελεί ταυτόχρονα μια προγραμματιστική γλώσσα τέταρτης γενιάς. Το πρόγραμμα που αναπτύχθηκε αποτελεί ένα διαδραστικό εργαλείο που χρησιμοποιεί πλαίσια διαλόγου προκειμένου να κατευθύνει το χρήστη και να διευκολύνει την εισαγωγή των δεδομένων. Το περιβάλλον διεπαφής του προγράμματος είναι γραμμένο στην αγγλική γλώσσα, ενώ τα αποτελέσματα των υπολογισμών αποθηκεύονται σε πίνακες προκειμένου να είναι εφικτή η περαιτέρω επεξεργασία και οργάνωσή τους. Τέλος, υπάρχει η δυνατότητα εκτύπωσης γραφημάτων. Τα δεδομένα εισόδου αφορούν σε βασικά χαρακτηριστικά του πλοίου, όπως οι κύριες διαστάσεις και τα χαρακτηριστικά μηχανών, και σε στοιχεία λειτουργίας του. Στα αποτελέσματα συμπεριλαμβάνονται οι καταναλώσεις των κύριων και βοηθητικών μηχανών και οι ποσότητες των εκπομπών αέριων ρύπων σε κάθε στάδιο του κύκλου ζωής της μεταλλικής κατασκευής και της μηχανολογικής. Οι αέριες εκπομπές που αναλύονται είναι το διοξείδιο του άνθρακα (CO2), το μονοξείδιο του άνθρακα (CO), τα οξείδια του θείου (SOx), τα οξείδια του αζώτου (NOx), τα μικροσωματίδια (PM), το μεθάνιο (CH4), το υποξείδιο του αζώτου (N2O) και οι μη μεθανικές πτητικές οργανικές ενώσεις (NMVOC). Επισημαίνεται ότι το πρόγραμμα έχει τη δυνατότητα ανάλυσης των αέριων εκπομπών για τρία διαφορετικά είδη καυσίμων (Heavy Fuel Oil, Marine Diesel Oil, Liquefied Natural Gas). Στο τελευταίο μέρος της εργασίας παρουσιάζονται αποτελέσματα από την εφαρμογή του υπολογιστικού προγράμματος σε περίπτωση πλοίου Bulk Carrier 206104 DWT. Τέλος, σημειώνεται ότι η παρούσα εργασία παρουσιάστηκε, υπό τον τίτλο “Platform for Assessing Ship Emissions from a Life Cycle Perspective”, στο πλαίσιο του συνεδρίου “Shipping in Changing Climates” που έλαβε χώρα στις 24-26 Νοέμβρη 2015 στη Γλασκώβη (Ηνωμένο Βασίλειο).	el
heal.abstract	The subject of this thesis is the record and assessment of emissions produced throughout the life cycle of ocean going ships. The ship is being assessed as a system that can be divided in two subsystems: the hull subsystem which corresponds to the metal structure of the ship and encloses processes such as steel production, steel cutting, steel welding, maintenance and recycling and the machinery subsystem which includes processes such as the construction of engines, shop tests, sea trials and operation. The method used is the Life Cycle Assessment (LCA) which is a technique that approaches the environmental impact of products in life cycle perspective. The aim of the study is the development of a software which will handle the method of Life Cycle Assessment in cases of Bulk Carrier ships. The Matlab numerical computing environment, which also corresponds to a fourth-generation programming language, has been used in order to achieve this goal. The developed software constitutes an interactive tool which uses dialog boxes in order to provide directions for the user and facilitate the data input. The user interface of the software is written in the English language, while the results are saved in matrices in order to make further assessment and organizing feasible. Finally, the ability of plotting graphs is available. The input data consist of the main characteristics of ship, such as principal dimensions and specifications of engines, and operation data. The output results include the fuel consumptions of main and auxiliary engines and the amount of the emissions produced in each stage of hull and machinery subsystems. Carbon dioxide (CO2) and monoxide (CO), sulphur oxides (SOX), nitrogen oxides (NOX), particulate matter (PM), methane (CH4), nitrus oxide (N2O) and non-methane volatile organic compound (NMVOC) are these emissions that are being under evaluation in this study. It is noted that the three fuels that can be assessed by the software are Heavy Fuel Oil (HFO), Marine Diesel Oil (MDO) and Liquefied Natural Gas (LNG). In the final part of the study, the results exported from the implementation of this specific software, based on a case study of a Capesize Bulk Carrier 206104 DWT, are presented. Finally, it is mentioned that this study was presented, under the title “Platform for Assessing Ship Emissions from a Life Cycle Perspective”, at the International Conference on Shipping in Changing Climates that took place on 24-26 November 2015 in Glasgow, United Kingdom.	en
heal.advisorName	Βεντίκος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Καϊκτσής, Λάμπρος	el
heal.committeeMemberName	Γκίνης, Αλέξανδρος-Αλβέρτος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μελέτης Πλοίου και Θαλάσσιων Μεταφορών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	120 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true