船舶吃水差的概念與基本計(jì)算

1、第四章 保證船舶具有適當(dāng)?shù)某运畹谝还?jié) 船舶吃水差的概念與基本計(jì)算一、吃水差概述1. 吃水差(trim)概念當(dāng)t = 0時(shí)，稱為平吃水(Even keel)；t = dFdA 當(dāng)t > 0時(shí)，稱為首傾(Trim by head)；當(dāng)t < 0時(shí)，稱為尾傾(Trim by stern)。2. 吃水差對(duì)船舶航海性能的影響3. 適當(dāng)吃水差的范圍1)載貨狀態(tài)下，對(duì)萬(wàn)噸級(jí)貨輪：滿載時(shí)：t = -0.3-0.5 m半載時(shí)：t = -0.6-0.8 m輕載時(shí)：t = -0.9-1.9 m2)空載航行時(shí)：一般要求dm 50%ds （冬季航行dm 55%ds）I/D 0.650.75| t | 2.

2、5%Lbp其中：ds 船舶夏季滿載吃水(m)；I 螺旋槳軸心至水面高度(m);D 螺旋槳直徑(m)。推薦值當(dāng)Lbp £ 150m時(shí)dFmin ³ 0.025Lbp ( m )dmmin ³ 0.02Lbp + 2 ( m )航海教研室 徐瑜第四章 保證船舶具有適當(dāng)?shù)某运町?dāng)Lbp > 150m時(shí)dFmin 0.012Lbp + 2 ( m )dmmin 0.02Lbp + 2 ( m )二、吃水差產(chǎn)生的原因1. 縱向上，船舶裝載后總重心與正浮時(shí)的浮心不共垂線，即xgxb2. xg的求法合力矩定理 xg=(Pixi) 三、吃水差的基本計(jì)算1. 縱向小傾角靜穩(wěn)性

3、理論證明，船舶在小角度縱傾時(shí)，其縱傾軸為過(guò)初始水線面漂心的橫軸，在排水量一定時(shí)，縱傾前后相臨兩浮力作用線的交點(diǎn)ML為定點(diǎn)，ML稱為縱穩(wěn)心。 MRL=GMLsinGMLtan=GMLt LBP2. 每厘米縱傾力矩MTC：吃水差改變1cm所需要的縱傾力矩，可由資料查得。 或：船舶吃水差改變1cm時(shí)，船舶本身所具有的縱向復(fù)原力矩。令t=1cm，則MRLGML3. 吃水差的計(jì)算 t0.01BMLBML=MTC LBPLBP100LBPt=Px-xb(xg-xb)MT=ii= 100MTC100MTC100MTC顯然，xgxb時(shí)，船舶將存在一定的吃水差。4. 首尾吃水的計(jì)算由圖可得：LBP-xfdF=d

4、m+t LBP航海教研室 徐瑜第四章 保證船舶具有適當(dāng)?shù)某运頛BP+xfdA=dm-t LBP當(dāng)xf=0，即漂心在船中時(shí)：ttd=d-dF=dm+， A m225. 注意事項(xiàng)1) t的成因是重心和浮心不共垂線形成的力矩(xg-xb)，不是xf；2) xg、xb、xf及t的正負(fù)。四、例題1. 某輪裝載后排水量=12000t，平均吃水dm=7.50m，船長(zhǎng)LBP=150m，xb=1.35m，MTC=9.81×200.0 KN.m/cm，xf=0.85m，經(jīng)計(jì)算得縱向重量力矩船中前為9.81×158200KN.m，船中后為9.81×174000KN.m，則該輪出港時(shí)的

5、首吃水和尾吃水各為 m。2. 某船原首吃水為11.94m，漂心距中距離為0.20m，兩柱間長(zhǎng)為131.3m，吃水差改變量為3.0m，則該輪新的首吃水為 m。航海教研室 徐瑜第四章 保證船舶具有適當(dāng)?shù)某运畹诙?jié) 吃水差和首尾吃水的計(jì)算與調(diào)整一、載荷移動(dòng)對(duì)吃水差和首尾吃水的的影響及計(jì)算1. 設(shè)載荷重量為，由x1移動(dòng)到x2位置：t=(Pixi)Pi(xi2-xi1)= 100MTC100MTCLBP-xfdF'=dF+dF=dF+tLBPLBP+xfdA'=dA+dA=dA-tLBP2. 注意事項(xiàng)1)載荷前移，t為正值，首傾增加(或尾傾減小)，dF增加dA減小；2)載荷后移，t為負(fù)

6、值，首傾減小(或尾傾增加)，dF減小dA增加。二、載荷增減對(duì)吃水差和首尾吃水的的影響及計(jì)算1. 少量載荷增減1)t= Pi(xPi-xf)100MTCLBP-xfP'dF=dF+dF=dF+t+LBP100TPCLBP+xfP'dA=dA+dA=dA-t+LBP100TPC航海教研室 徐瑜第四章 保證船舶具有適當(dāng)?shù)某运?)注意事項(xiàng)(1)增加載荷P取正值，減少載荷P取正值；(2)漂心xf前加載(或漂心xf后卸載)，t為正值，首傾增加(或尾傾減小)，反之亦然；(3)漂心xf前加載，t為正值，dF增加，但dA不一定減小，漂心xf后卸載，t為正值，dA減小，但dF不一定增加；(4)載

7、荷增減于船中前后，不能判斷吃水差的變化趨勢(shì)。2. 大量載荷增減需重新查表計(jì)算。3. 少量載荷增減對(duì)吃水差的影響，主要取決于加載位置和初始漂心的位置關(guān)系；大量載荷增減對(duì)吃水差的影響，主要取決于加載位置和初始浮心的位置關(guān)系。 dF+dAxft+4. dm= 2LBP三、吃水差的調(diào)整1. 縱向移動(dòng)載荷通常貨物移動(dòng)的位置受限，而求需調(diào)整的貨物噸數(shù)P。 1)P=100tMTC x2)若艙容難以滿足，可采用輕重貨物等體積縱向互換的方法。PH-PL=P PS.F=PS.FHHLL2. 少量增減載荷(打排壓載水)100tMTC=Pi(XPi-Xf)例：某船=12500t，抵達(dá)某錨地時(shí)，dF7.3m, dA7.

8、8m，港口允許最大吃水解：1)計(jì)算卸貨后尾吃水變化值dA=dA'-dA=7.5-7.8=-0.3(m)2)求應(yīng)卸貨量航海教研室 徐瑜第四章 保證船舶具有適當(dāng)?shù)某运頛BP+xfP(x-x)PPfdA=-+ LBP100MTC100TPC1P(-54.9)P-0.3=-+ 210014410018.4求得P=-125(t),負(fù)號(hào)表示卸貨，即在船中后54.9m處卸貨125t。3)計(jì)算卸貨后的首吃水 LBP-xfP(x-x)PPf'd=d+d=d+FFF FLBP100MTC100TPC 1-125(-54.9)-125=7.3+=7.47(m) 210014410018.43. 兼

9、顧縱向變形的調(diào)整原則四、保證適當(dāng)吃水差的經(jīng)驗(yàn)方法1. 按經(jīng)驗(yàn)得出各艙配貨重量的合適比例配貨；2. 按艙容比例配貨，首尾艙留出一定機(jī)動(dòng)貨載，在裝貨結(jié)束前作調(diào)整吃水差之用。五、作業(yè)(五)1. 某輪尚有150t貨物計(jì)劃裝船，此時(shí)已知TPC=25t/cm，MTC=9.81×200KN.m/cm，xf=-4.60m, 船長(zhǎng)LBP=150m，為使尾吃水保持不變，該貨物應(yīng)裝于船中前。2. 某輪從大連港出發(fā)時(shí)排水量為20881t，首吃水8.80m，尾吃水9.20m，抵某中途港時(shí)，消耗燃油300t(其重心位于船中后10.70m)，重柴油22t(其重心位于船中后46m)，淡水60t(其重心位于船中后66

10、.40m)，求船舶抵港時(shí)的首尾吃水。航海教研室 徐瑜第四章 保證船舶具有適當(dāng)?shù)某运?. 某輪抵達(dá)目的港時(shí)的滿載吃水dF=9.50m，dA=10.50m，該港允許進(jìn)港的最大吃水為9.00m，己知該輪滿載時(shí)的TPC=25t/cm，MTC=9.81×300KN.m/cm，xf=-5.5m，LBP=150m，則在第二貨艙(xP=+45m)和第四貨艙(xP=-40m)各駁卸貨物才能達(dá)到9.00m的平吃水進(jìn)港。4. 某輪排水量18000t，中前縱向重量力矩180000t.m，中后216000t.m，平均吃水3因各艙均裝滿，現(xiàn)確定將N0.3艙的重貨(xP=10.0m，S.F=1.0m/t)和N0

11、.1艙的3輕貨(xP=50.0m，S.F=2.5m/t)互移，使其滿足最佳縱傾要求，則兩貨艙應(yīng)各移動(dòng) t貨物。航海教研室 徐瑜第四章 保證船舶具有適當(dāng)?shù)某运畹谌?jié) 吃水差計(jì)算圖表一、吃水差曲線圖1. 制圖原理 PxMTii-xbt= 100MTC100MTC='Pxii+LxgL-xb100MTC=f(,'Pxii)式中：'Pxii為除空船以外船上載荷對(duì)舯力矩。 LBP-xft=f(,'Px dF=dm+ii) LBPLBP+xft=f(,'Px dA=dm-ii) LBP2. 以為橫坐標(biāo)，'Pxii為縱坐標(biāo)的t、dF和dA三組等值曲線。3. 曲線圖的使用1)查取方法2)縱向移動(dòng)載荷調(diào)整吃水差二、吃水差比尺(加載100t首尾吃水改變量圖表)1. 制圖原理LBP-xfP(x-x)PPfdF=+=f(P,dm,xP) LBP100MTC100TPCLBP+xfP(x-x)PPfdA=-+=f(P,dm,xP) LBP100MTC100TPC2. xP為橫坐標(biāo)，dm為縱坐標(biāo)的dF和dA兩組等值曲線。3. 曲線圖的使用dF=PdF'100，dA=PdA'1001)適用于載荷少量增減，增加載荷P取正值，減少載荷P取正值2)也可用于載荷少量移動(dòng)(先減后加)航海教研室 徐瑜第