基于边界元法的舰船ICCP系统引起的静态CRM场

为研究舰船外加电流阴极保护(ICCP)系统引起的腐蚀相关静态磁场(CRM),提出了基于边界元法的计算模型。在模型中,系统的外部静态电场采用边界元法进行计算,使用P.J.Allan的公式计算该电场产生的磁场(ICCP,外部磁场);在获得外部电场计算结果的基础上,结合系统设备的实际布置情况,使用虚拟导线簇模拟内部电场并根据Biot-Savart定律计算其产生的磁场(ICCP,内部磁场);依据场强叠加原理得到实船无法测量的舰船ICCP系统引起的静态CRM场。以某舰艇设计方案为例,计算了不同船体湿表面涂层破损率下其静态CRM场的空间分布情况。结果表明:舰船ICCP系统引起的CRM场具有明显的多峰分布特征;在较远的距离外,磁场仍然具有可被探测的强度,是值得重视的目标信号;CRM场的场强与ICCP系统的输出电流强度间存在明显的耦合关系,输出电流越强则CRM场的场强越强;数值模拟对船体内部回路电磁场的重现度显著影响CRM场的计算精度。