第五章 船舶吃水差的計(jì)算與調(diào)整

1、 2021-6-18 第一節(jié)第一節(jié) 船舶吃水差概念船舶吃水差概念 一、吃水差的概念一、吃水差的概念 1 吃水差的定義吃水差的定義 2 吃水差產(chǎn)生的原因吃水差產(chǎn)生的原因 船舶裝載后船舶裝載后重心的縱向重心的縱向 位置與正浮時(shí)位置與正浮時(shí)浮心的縱浮心的縱 向向位置不共垂線位置不共垂線。 AF ddt 2021-6-18 尾傾尾傾(Trim by stern)：t0 W1 FW L1 L B G 2021-6-18 平吃水平吃水(Even keel)： t=0 F WL B G 2021-6-18 3 吃水差對船舶的影響吃水差對船舶的影響 尾傾過大尾傾過大 船首底板易遭拍底，造成損害；船首底板易遭拍

2、底，造成損害； 操縱性能變差，易偏離航向；操縱性能變差，易偏離航向； 影響瞭望。影響瞭望。 首傾首傾 舵效變差，操縱困難，航速降低；舵效變差，操縱困難，航速降低； 首部甲板易上浪，對首部結(jié)構(gòu)造成損害；首部甲板易上浪，對首部結(jié)構(gòu)造成損害； 船舶縱搖時(shí)，船打空車嚴(yán)重，主機(jī)受力不均，降低船舶縱搖時(shí)，船打空車嚴(yán)重，主機(jī)受力不均，降低 主機(jī)壽命。主機(jī)壽命。 2021-6-18 甲板上浪 2021-6-18 2021-6-18 2021-6-18 2021-6-18 2021-6-18 螺旋槳出水 2021-6-18 二二 、對船舶吃水及吃水差的要求、對船舶吃水及吃水差的要求 船舶航行時(shí)要求有適宜的尾傾船

3、舶航行時(shí)要求有適宜的尾傾 提高推進(jìn)效率，航速增加；提高推進(jìn)效率，航速增加； 舵效變好，操縱性能變好；舵效變好，操縱性能變好； 減少甲板上浪，利于安全。減少甲板上浪，利于安全。 1 對裝載狀態(tài)下船舶吃水差的影響對裝載狀態(tài)下船舶吃水差的影響 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，萬噸輪適宜吃水差為：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，萬噸輪適宜吃水差為： 滿載時(shí)滿載時(shí) t=-0.3m-0.5m 半載時(shí)半載時(shí) t=-0.6m-0.8m 輕載時(shí)輕載時(shí) t=-0.9m-1.9m 實(shí)際吃水差還受水深、港口使費(fèi)等因素影響實(shí)際吃水差還受水深、港口使費(fèi)等因素影響 2021-6-18 2 空載航行時(shí)對吃水及吃水差的要求空載航行時(shí)對吃水及吃水差的要求 1）空載航行時(shí)對

4、吃水的要求空載航行時(shí)對吃水的要求 通常情況下，通常情況下， d50%dS 冬季航行時(shí)，冬季航行時(shí)， d55%dS 對船舶縱向浮態(tài)建議值：對船舶縱向浮態(tài)建議值： )(202. 0 )(025. 0 150 (min) (min) mLd mLd mL BPM BPF BP ， )(. )(. (min) (min) mLd mLd mL BPM BPF BP 2020 20120 150， 2021-6-18 2）空載航行時(shí)對吃水差的要求空載航行時(shí)對吃水差的要求 降。降。時(shí)，推進(jìn)效率將急劇下時(shí)，推進(jìn)效率將急劇下，當(dāng)，當(dāng)50750650. D I D I %.52 BP L t 51. 吃水差與船

5、長之比吃水差與船長之比 縱傾角縱傾角 螺旋槳沉深比螺旋槳沉深比（I I螺旋槳軸至水面的高度即螺旋槳沉深，螺旋槳軸至水面的高度即螺旋槳沉深， D螺旋槳直徑）螺旋槳直徑） 2021-6-18 一、吃水差及首尾吃水的計(jì)算一、吃水差及首尾吃水的計(jì)算 1 吃水差計(jì)算吃水差計(jì)算 （MTC和xb根據(jù) 或平均型吃水查靜水力資料） ML 船舶縱傾力矩船舶縱傾力矩，是船舶的重力作用線與浮力作用線不在一，是船舶的重力作用線與浮力作用線不在一 條垂直線上造成的條垂直線上造成的 lL 重力作用線與浮力作用線之間的水平距離，重力作用線與浮力作用線之間的水平距離，lL=xg - xb xg 船舶重心距船中距離，船舶重心距船

6、中距離，船中前為船中前為“+”，船中后為，船中后為“-” xb 船舶浮心距船中距離，船舶浮心距船中距離，船中前為船中前為“+”，船中后為，船中后為“-” MTC 每厘米縱傾力矩每厘米縱傾力矩 MTC xx MTCMTC M t bg L 100 )( 100100 W d F F L BG xbxg dA 第二節(jié)第二節(jié) 吃水差的計(jì)算與調(diào)整吃水差的計(jì)算與調(diào)整 2021-6-18 2.船舶重心距船中距離船舶重心距船中距離xg的確定的確定 xi組成的載荷重心距船中距離(m)。中前為正，中后為負(fù)。 構(gòu)成船舶排水量的各項(xiàng)重量距船中距離的確定方法：構(gòu)成船舶排水量的各項(xiàng)重量距船中距離的確定方法： l 空船、

7、航次儲備量不變部分、船舶常數(shù)重心距船中距離：查取船舶資 料； l 油水等重心距船中距離：無論是否裝滿，均視液艙艙容中心為其重心 縱向坐標(biāo)； l 貨物重心距船中距離：均可近似取貨艙容積中心為其重心縱向坐標(biāo)； 詳算法：詳算法： ii g xP x 的距離的距離貨堆近船中一端至船中貨堆近船中一端至船中 貨堆長度貨堆長度 2 i x 2021-6-18 3 首尾吃水的計(jì)算首尾吃水的計(jì)算 t L x L dd t L x L dd BP f BP MA BP f BP MF 2 2 F L xf dF dA dF dA dM d船中 船中 （兩對近似三角形）（兩對近似三角形） 當(dāng)漂心在船中處，即xf=0

8、時(shí)：dF=dM+0.5t dA=dM-0.5t 2021-6-18 二、縱向移動(dòng)載荷對吃水和吃水差的計(jì)算二、縱向移動(dòng)載荷對吃水和吃水差的計(jì)算 移動(dòng)特點(diǎn)：移動(dòng)特點(diǎn)： 移動(dòng)過程中船舶排水量不變，屬于船內(nèi)問題。移動(dòng)過程中船舶排水量不變，屬于船內(nèi)問題。 F WL B G dF dA dF dA P x M B1 G1 2021-6-18 x值的符號確定值的符號確定： 載荷由后向前移，取載荷由后向前移，取“+”； 載荷由前向后移，取載荷由前向后移，取“”。 MTC xP t 100 計(jì)算公式：計(jì)算公式： t L x L dd BP f BP AA1 2 t L x L dd BP f BP FF1 2

9、2021-6-18 三、三、 少量載荷變動(dòng)對吃水和吃水差的計(jì)算少量載荷變動(dòng)對吃水和吃水差的計(jì)算 條件：條件： Pi 10% 假定先將載荷假定先將載荷P P裝在漂心裝在漂心F F的垂線上的垂線上：使船舶平行沉浮，使船舶平行沉浮， 吃水改變，吃水差不變吃水改變，吃水差不變 TPC P d 100 2021-6-18 將載荷由漂心處水平移到實(shí)際裝載位置將載荷由漂心處水平移到實(shí)際裝載位置XpXp處處：變?yōu)榇瑑?nèi)變?yōu)榇瑑?nèi) 載荷縱向移動(dòng)，移動(dòng)距離（載荷縱向移動(dòng)，移動(dòng)距離（x xp p-x-xf f） MTC xxP t fP 100 )( 2021-6-18 l 少量載荷變動(dòng)后首、尾吃水的改變量少量載荷變動(dòng)

10、后首、尾吃水的改變量 MTC xxP L x L TPC P d fP BP f BP F 100 2 100 )( MTC xxP L x L TPC P d fP BP f BP A 100 2 100 )( FFF ddd 1AAA ddd 1 ttt 1 l少量載荷變動(dòng)后首、尾吃水和吃水差少量載荷變動(dòng)后首、尾吃水和吃水差 2021-6-18 某船由某港開航時(shí)=20122t，首吃水dF=8.50m， dA=8.90m，航行途中油水消耗為：燃油300t(xp= -10.50m)，柴油20t(xp= -40.00m)，淡水90t(xp= - 68.00m)。求船舶抵港時(shí)的首尾吃水dF1、dA

11、1。 （已知=20122t時(shí)的xf= -1.42m，TPC=25.5t/cm， MTC=9.81x225.1kNm/cm，LBP=140m） 2021-6-18 四、大量載荷變動(dòng)對吃水和吃水差四、大量載荷變動(dòng)對吃水和吃水差的計(jì)算的計(jì)算* 條件：條件： 1 計(jì)算載荷變動(dòng)后的重心距船中距離計(jì)算載荷變動(dòng)后的重心距船中距離xg2 利用排水量利用排水量2查取查取dM2、xb2、xf2、MTC2 利用本節(jié)基本計(jì)算公式計(jì)算利用本節(jié)基本計(jì)算公式計(jì)算t2、 、dF2、 、dA2 i P x Px 1 i ig g x 11 2 2021-6-18 五、舷外水密度變化對吃水差的影響五、舷外水密度變化對吃水差的影響

12、* 通過圖示可知，水密度變化的影響可視為原排水量通過圖示可知，水密度變化的影響可視為原排水量 內(nèi)的內(nèi)的浮心由浮心由B點(diǎn)縱移至點(diǎn)縱移至k點(diǎn)（近似漂心處），使船舶產(chǎn)點(diǎn)（近似漂心處），使船舶產(chǎn) 生縱傾力矩。生縱傾力矩。 F WL B G k W2 W1 L2 L1 xb xf dTPC 100 MTC xx t fb 100 )( )( 100 d 01 r r r r r r r r TPC 2021-6-18 六、吃水差調(diào)整六、吃水差調(diào)整 當(dāng)船舶的吃水差不符合要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)船舶的吃水差不符合要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。 1 1 縱向移動(dòng)載荷縱向移動(dòng)載荷 單向移動(dòng)載荷（適用于艙位有空余）單向移動(dòng)載

13、荷（適用于艙位有空余） X MTCt P 100 LLHH LH FSPFSP PPP . X MTCt P 100 縱向輕重載荷等體積互換（適用于無空余艙位）縱向輕重載荷等體積互換（適用于無空余艙位） 01 ttt 2021-6-18 3 3 保證船舶適當(dāng)吃水差的經(jīng)驗(yàn)方法保證船舶適當(dāng)吃水差的經(jīng)驗(yàn)方法 （1 1）按經(jīng)驗(yàn)得出各艙配貨重量的合適比例配貨）按經(jīng)驗(yàn)得出各艙配貨重量的合適比例配貨 （2 2）按艙容比例配貨，首尾艙留出一定的機(jī)動(dòng)貨載（）按艙容比例配貨，首尾艙留出一定的機(jī)動(dòng)貨載（10%-10%- 20%20%裝貨量）和機(jī)動(dòng)艙容，在臨裝貨結(jié)束前作調(diào)整吃水差裝貨量）和機(jī)動(dòng)艙容，在臨裝貨結(jié)束前作調(diào)

14、整吃水差 之用。之用。 fP xx MTCt P 100 2 2 加減載荷加減載荷 2021-6-18 第三節(jié)第三節(jié) 吃水差比尺吃水差比尺 吃水差比尺是一種供吃水差比尺是一種供少量載荷變動(dòng)少量載荷變動(dòng)時(shí)計(jì)算船時(shí)計(jì)算船 舶浮態(tài)的簡易計(jì)算圖表，用它可以方便的求舶浮態(tài)的簡易計(jì)算圖表，用它可以方便的求 取在船上任意位置裝載取在船上任意位置裝載100t載荷時(shí)，船舶首載荷時(shí)，船舶首 尾吃水的改變量。尾吃水的改變量。 2021-6-18 第三節(jié)第三節(jié) 吃水差比尺吃水差比尺 吃水差比尺的制作原理：吃水差比尺的制作原理： 式中，當(dāng)船舶排水量一定時(shí)，TPC、MTC、Xf均為定值， 則首尾吃水該變量僅與載荷距船中距

15、離Xp有關(guān)。 )( )( cm MTC xx L x L TPC d fP BP f BP F 100 2 100 )( )( cm MTC xx L x L TPC d fP BP f BP A 100 2 100 2021-6-18 1.吃水差比尺吃水差比尺 2021-6-18 肋位 距中 距離 (m) dM7.5mdM8.0mdM8.5mdM9.0 m dF (cm) dA (cm) dF (cm) dA (cm) dF (cm) dA (cm) dF (cm) dA (cm) 0 41 51 60 70 79 85 91 97 103 109 119 128 138 147 155 1

16、65 173 182 196 70.0 42.5 35.4 28.3 21.1 14.0 9.5 5.0 0.5 4.0 8.5 15.6 22.8 30.0 37.0 43.1 49.3 55.4 61.5 70.0 13.31 6.41 4.63 2.84 1.05 0.72 1.85 2.98 4.11 5.24 6.36 8.15 9.94 11.72 13.51 15.05 16.58 18.12 19.65 21.78 20.7 8 14.0 8 12.3 5 10.6 1 8.88 7.14 6.05 4.95 3.85 2.76 1.66 0.06 1.80 3.54 5.27

17、 6.75 8.25 9.75 11.24 13.3 1 12.71 6.02 4.28 2.55 0.82 0.91 2.00 3.10 4.19 5.29 6.38 8.11 9.85 11.58 13.31 14.80 16.29 17.78 19.27 21.34 19.82 13.43 11.77 10.12 8.46 6.81 5.76 4.71 3.67 2.62 1.58 0.07 1.73 3.38 5.04 6.46 7.88 9.31 10.73 12.71 12.04 5.58 3.91 2.24 0.57 1.10 2.15 3.21 4.62 5.32 6.38 8

18、.05 9.72 11.39 13.06 14.50 15.94 17.38 18.81 20.81 18.19 12.73 11.17 9.60 8.03 6.46 5.47 4.47 3.48 2.49 1.50 0.06 1.63 3.20 4.77 6.12 7.47 8.82 10.16 12.04 11.14 5.18 3.57 1.95 0.34 1.26 2.28 3.30 4.32 5.34 6.36 7.91 9.58 11.20 12.81 14.20 15.58 16.97 18.36 20.28 17.84 12.09 10.61 9.12 7.63 6.14 5.20 4.26 3.32 2.38 1.44 0.04 1.53 3.02 4.51 5.79 7.07 8.35 9.63 11.40 2.2.吃水差計(jì)算數(shù)值表吃水差計(jì)算數(shù)值表 2021-6-18 當(dāng)裝載量不正好是當(dāng)裝載量不正好是100t時(shí)，可用下式求解：時(shí)，可用下式求解： 100 100 1 1 P dd P dd AA FF 卸載時(shí)，其數(shù)值與查表所得相同，但符號相反。卸載時(shí)，其數(shù)值與查表所