船舶吃水差的概念與基本計(jì)算

1、第一節(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 = dF dAy 當(dāng) t > 0時(shí)，稱為首傾(Trim by head)；j 當(dāng) t < 0 時(shí)，稱為尾傾(Trim by stern)。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)：一般要求螺旋槳 沉深比I/D2 .吃水差對(duì)船舶航海性能的影響快速性操縱性耐波性等首傾時(shí)輕載時(shí)螺旋槳沉深比下 降，影響推進(jìn)效率。輕載時(shí)舵葉可能露出水面

2、，影響舵效。滿載時(shí)船首容易上浪。過(guò)大尾 傾時(shí)輕載時(shí)球鼻首露出水面過(guò)多，船舶阻力增大。水卜轉(zhuǎn)船動(dòng)力點(diǎn)后移，回轉(zhuǎn)性變差。輕載時(shí)船首盲區(qū)增大， 船首易遭海浪拍擊。d dm > 50%d (冬季航行 dm > 55%d)| I/D 冷.650.75I | t | <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 - 0.025Lbp( m )dmmin - 0.02Lbp + 2( m )當(dāng) Lbp > 150m 時(shí)dFmin 之 0.012Lbp + 2 (m)dmmi

3、n - 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Xg#。2 . xg的求法合力矩定理Xg = (P X)g三、吃水差的基本計(jì)算1 .縱向小傾角靜穩(wěn)性理論證明，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)M L為定點(diǎn)，M L稱為縱穩(wěn)心。M RL = GM L sin：l GM L tan 中- . GM L Lbp2 .每厘米縱傾力矩MTC :吃水差改變1 cm所需要的縱傾力矩，可由資料查得?；颍捍俺运罡淖? cm時(shí)，船舶本身所具有的縱向復(fù)原力矩。令 t =1 cm ,則 M

4、 rl 電 GM l 比 B BM l 001 = & BM L = MTCLbpLbp100Lbp3 .吃水差的計(jì)算, Mt 三PXi - ： Xb(Xg -Xb)t100 MTC 100 MTC 100 MTC顯然，Xg rXb時(shí)，船舶將存在一定的吃水差。dA =dmLBPx2 Xf上 tLbp當(dāng) Xf =0 ,即漂心在船中時(shí):dF = dm-,dA = dm2，5.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A(Xg -Xb)，不是Xf ；2) Xg、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 2=1.3

5、5m,MTC=9.8僅200.0 KN.m/cm , Xf = 0.85m,經(jīng)計(jì)算得縱向重量力矩船中前為 9.81X 158200KN.m船中后為9.81 X174000KN.m則該輪出港時(shí)的首吃水和尾吃水各 為m o2 .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 。第二節(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三(P Xi)三P(X2 i)100 MTC100 MTCdF二 dF dF=dFLP - x2xf工tdA=dAdA=d

6、ALBPLBPX2xf-2 tLBP2.注意事項(xiàng)1）載荷前移，6 t為正值，首傾增加（或尾傾減?。?，dF增加dA減小;2）載荷后移，6 t為負(fù)值，首傾減?。ɑ蛭矁A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三P (Xp ")100 MTCdF-dF dF =dFLBP .x Xf-2 tLBP100 TPC-LBP - x2XfPdA二 dAdA = dA - 工 t LBP100 TPC2）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）,at為正值，首傾增加（或尾傾減?。?反之亦然；漂

7、心Xf前加載，6 t為正值，dF增加，但dA不一定減小，漂心Xf后卸載，St為正值，dA減小，但dF不一定增加；（4） 載荷增減于船中前后，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。4.dmdF dA xf t2 LBP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)P100、t MTC1） P =- 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 =P1PH m$Fh =Pl&

8、quot;.Fl2 .少量增減載荷（打排壓載水）100、t MTC " P（XPi - Xf）例：某船A=12500t,抵達(dá)某錨地時(shí)，dF =7.3m, dA=7.8m,港口允許最大吃水只有 7.5m,當(dāng)時(shí) MTC=1449.81KN.m/cm ,TPC= 18.4t/cm , Xf =0。如欲在船中后54.9m處的貨艙卸一部分貨物到駁船，以使其尾吃水達(dá)到允許的最大吃水，問(wèn)應(yīng)卸貨多少？卸后的首吃水為多少？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LBPXfLBPP (Xp - Xf ) P 100 MTC 10

9、0 TPC-0.3 = 2P (-54.9) P 100 144100 18.4求得P=-125(t),負(fù)號(hào)表示卸貨，即在船中后 54.9m處卸貨125t3)計(jì)算卸貨后的首吃水LBPd F 二 dF dF 二 dFLBPP(XP-Xf)P+100 MTC 100 TPC1= 7.3 2一125("3=7")100 144100 18.43.兼顧縱向變形的調(diào)整原則計(jì)算 結(jié) 果載荷調(diào)整原則吃 水 差縱向變形首 傾中拱前部一中部中垂中部一后部無(wú)拱垂前部一后部尾 傾中拱后部一中部中垂中部一前部無(wú)拱垂后部一前部平吃水中拱前、后部一中部中垂中部一前、后部四、保證適當(dāng)吃水差的經(jīng)驗(yàn)方法1

10、.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=9.81X 200KN.m/cmXf =-4.60m,船長(zhǎng)LBp=l50m為使尾吃水保持不變，該貨物應(yīng)裝于船中前 m。2 .某輪從大連港出發(fā)時(shí)排水量為 20881t,首吃水8.80m,尾口g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 66.40m）,求船舶抵港時(shí)的首尾吃水。（Xf=-1

11、.767m, MTC=230.9t.m/cm, TPC=25.75t/cm, LBP=140m）3 .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=9.8僅 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_L 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 dm=8.06m, MTC=210 9.81KN.m/cm, Xb

12、=1.80m,船舶最佳縱傾值為 t=0.66m。3因各艙均裝潴，現(xiàn)確定將N0.3艙的重貨（XP=i0.0m, S.F=1.0 m /t）和N0.1艙的輕貨（XP=50.0m, S.F=2.5 m3/t）互移，使其滿足最佳縱傾要求，則兩貨艙應(yīng)各移動(dòng)_L貨物。第三節(jié)吃水差計(jì)算圖表1.、吃水差曲線圖制圖原理, Mtt 二三 PXi - Xb100 MTC 100 MTC三 PX ' kXaLxixiL-gLfSEPXi)100 MTC式中：ZpXi為除空船以外船上載荷對(duì)腫力矩。2.3.1.dF - dmLbp.三l-Xf=f(,三 PXi)BPLBPxf2LBPt = f (:，三 pXi)

13、以為橫坐標(biāo)，工日為為縱坐標(biāo)的t、dF和dA三組等值曲線。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1、吃水差比尺（加載100t首尾吃水改變量圖表） 制圖原理dFLbp2L一 Xf P (Xp - Xf ) PK > BP100 MTC 100 TPC=f(P,dm,Xp)dALBP2 Xf P (Xp - Xf )2 -Lbp100 MTC100 TPC=f(P,dm,Xp)2.Xp為橫坐標(biāo)，dm為縱坐標(biāo)的6dF和6dA兩組等值曲線。3.曲線圖的使用dFdAdA1001）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）二、例題1 .某船dF=7.63m, dA=8.81m,查得在第5艙裝載100