第十章船舶吃水差

2023/2/21第十章船舶吃水差第一節(jié)營運船舶對吃水差及吃水的要求第二節(jié)

船舶吃水差及首、尾吃水的計算第三節(jié)

載荷變動及舷外水密度改變對縱向浮態(tài)的影響

第四節(jié)吃水差計算圖表第五節(jié)吃水差調(diào)整2023/2/22第一節(jié)營運船舶對吃水差及吃水的要求

一、吃水差的基本概念二、船舶吃水差及吃水對航海性能的影響三、營運船舶對吃水差的要求四、空載航行船舶對吃水及吃水差的要求2023/2/23一、吃水差基本概念1、吃水差基本概念·吃水差，Trim：t=dF－dAt﹥0首傾t＝0平吃水t﹤0尾傾TrimbyheadEvenkeelTrimbystern2023/2/24一、吃水差基本概念2、船舶吃水差產(chǎn)生的原因P242頁·

船舶重心G1與正浮時的浮心B0不在同一垂直線上所產(chǎn)生的縱傾力矩而形成GB2023/2/25二、船舶吃水差及吃水對航海性能的影響1、吃水差影響船舶的操縱性、快速性、適航性及抗風浪性2、尾傾過大：操縱性變差，易偏航、不利瞭望3、首傾：航速降低、操縱失靈、船首易上浪、且縱搖時螺旋槳易“飛車”4、適當尾傾：發(fā)揮速度性能，提高推進效益；改善舵效，操縱靈活；防止甲板上浪，保護船首設備及艙內(nèi)貨物免受水濕。2023/2/26三、營運船舶對吃水差的要求對船舶吃水差的要求：·

萬噸級船舶滿載：-0.3~-0.5m半載：-0.6~-0.8m空載：-0.9~-1.9m·

高速船：出港前，允許首傾·

大噸位船舶：滿載過淺灘，平吃水2023/2/27四、空載航行船舶對吃水及吃水差的要求1、對壓載航行吃水的要求·一般壓載航行：d﹥50%dS·冬季壓載航行：d﹥55%dS，理想60%dS∵Δ0≈25%～35%ΔS∴壓載量：∑G≈25%ΔS2023/2/28四、空載航行船舶對吃水及吃水差的要求2、IMO提出了壓載航行最小吃水的要求·上海船舶運輸研究所分析IMO要求后對遠洋船舶的建議：當LBP≤150m時dFmin≥0.025LBPdMmin≥0.02LBP+2當LBP＞150m時dFmin≥0.012LBP+2dMmin≥0.02LBP+22023/2/29·

同時，要求吃水差∣t∣＜2.5%LBP，即對應縱傾角小于1.5四、空載航行船舶對吃水及吃水差的要求·螺旋槳沉深比I/D＜40%～50%推進效益急劇下降?？蛰d時的吃水差應滿足螺旋槳沉深比要求：I/D≥65%(風浪中)DI3、對于尾吃水要求螺旋槳具有足夠的入水深度2023/2/210第二節(jié)船舶吃水差及首、尾吃水的計算一、吃水差計算原理二、吃水差及首、尾吃水的基本計算2023/2/211一、吃水差計算原理1、船舶縱傾的特點：·

縱傾角φ很小，等容縱傾·

傾斜軸：Y軸，過原水線面的漂心F·

縱穩(wěn)性高度GML總為“+”，且數(shù)值較大·縱穩(wěn)心半徑BML，一般為200m左右2023/2/212XfMLLL一、吃水差計算原理2.吃水差計算原理G0B0G1B1M外M外φφFLBPtδdFδdFδdA2023/2/213一、吃水差計算原理·

縱向復原力矩MRL當φ很小時sinφ≈tanφ·

縱傾力矩M：M=Δ·LL·

縱向力矩平衡：MRL=M船舶吃水差2023/2/214一、吃水差計算原理3.每厘米縱傾力矩MTC·

船舶吃水差每改變1cm，所引起船舶縱傾力矩的變化量·

外傾力矩：M=MTC·δt(t·m)δt單位，cm2023/2/215一、吃水差計算原理4.吃水差的計算式：外傾力矩ML2023/2/216二、船舶吃水差和首、尾吃水的計算1、船舶吃水差的計算1）、計算船舶排水量和重心縱坐標△=∑PiXg=∑Pi*Xi/△2）利用排水量查取dm、xb、xf和MTC3）計算吃水差t注意：重心、浮心、漂心的縱坐標符號，船中前為正，船中后為負2023/2/217二、船舶吃水差和首、尾吃水的計算2.船舶首尾吃水的計算相似三角形原理XfφFLBPtδdFδdFδdA·

當Xf=0時，dF=dM+t/2、dA=dM-t/22023/2/218第三節(jié)載荷變動及舷外水密度改變對縱向浮態(tài)的影響一、載荷縱移產(chǎn)生的吃水差及首尾吃水的計算二、少量裝卸時吃水差的計算(ΣP≤10%ΔS)三、舷外水密度改變對吃水及吃水差的計算2023/2/219一、載荷縱移產(chǎn)生的吃水差及首尾吃水的計算

1、載荷縱移對象包括：不同貨艙貨物調(diào)整，油艙、水柜調(diào)撥等。設船舶裝載排水量為△，首尾吃水為dFdA，吃水差為t。船上載荷p沿縱向移動距離為x。2、載荷移動后產(chǎn)生的縱傾力矩：3、縱傾力矩引起吃水差變化量為：式中：p前移，x為+；p后移，x為-2023/2/220一、載荷縱移產(chǎn)生的吃水差及首尾吃水的計算4、載荷移動后新的首、尾吃水dF1dA1和吃水差t1為：例題10-1：p244頁2023/2/221XfF二、少量裝卸時吃水差的計算(ΣP≤10%ΔS)

XPXδdδt2023/2/222二、少量裝卸時吃水差的計算(ΣP≤10%ΔS)

1.少量裝卸計算原理：（小船加在大船上）規(guī)定：裝載時P取正值，卸載時P取負值。①先將載荷裝于漂心F上，船舶平行下沉②再由漂心位置沿船長方向移至實際位置2023/2/223二、少量裝卸時吃水差的計算(ΣP≤10%ΔS)

2.少量裝卸后，首尾吃水改變量及新值t1=t+δtdF1=dF+δdFdA1=dA+δdA2023/2/224二、少量裝卸時吃水差的計算(ΣP≤10%ΔS)例題：某船△12500t，抵達某錨地時，dF7.3m、dA7.8m，港口允許最大吃水7.5m，當時船舶MTC144

×9.81kN·m/cm、TPC18.4t/cm、XF0?，F(xiàn)欲在離船中后54.9m處的貨艙卸一部分貨物到駁船，以調(diào)整吃水使其尾吃水達到允許的最大吃水，問應卸貨多少？卸后的首吃水為多少？2023/2/225三、舷外水密度改變對吃水及吃水差的計算1、水密度改變造成平行沉浮后吃水差該變量的基本公式：2、吃水變化引起排水體積變化，從而造成重心移動引起的吃水差變化量：同理可以算出：

t1=t+δt；

dF1=dF+δdFdA1=dA+δdA2023/2/226第四節(jié)吃水差計算圖表一、吃水差曲線圖（新大綱不要求）二、吃水差比尺2023/2/227一、吃水差曲線圖TrimDiagram

1.吃水差曲線圖的制圖原理根據(jù)船舶吃水差及首、尾吃水基本計算原理繪制。2.吃水差曲線圖的組成·橫坐標：△·縱坐標：載荷縱向重量力矩MX·三組等值線：t、dF、dA2023/2/2283.吃水差曲線圖的使用1）計算船舶吃水差及首尾吃水；2）縱向移動載荷調(diào)整船舶吃水差2023/2/229二、吃水差比尺1.吃水差比尺的制作原理：同少量裝卸的吃水差計算（利用少量載荷變動來核算船舶縱向浮態(tài)變化）唯一自變量：XP2023/2/230二、吃水差比尺2.吃水差比尺圖TrimmingTable（新大綱不要求）·船上任意位置加載100t載荷引起首、尾吃水變化的標尺圖·結構組成：橫坐標：XP縱坐標：δdA、δdF2023/2/231二、吃水差比尺吃水差比尺圖卸P=350t，Xp=-50mdm=8.0m0.16-0.08例：2023/2/232二、吃水差比尺3、使用方法：不同形式的圖表方法稍微不一樣，但是結果是一樣。貨重P：加載時取正，減載取負2023/2/233二、吃水差比尺·其他形式的吃水差比尺圖2023/2/234二、吃水差比尺4、吃水差數(shù)值表TrimTables·繪制原理與吃水差比尺圖繪制一致·使用該表計算少量裝卸比吃水差比尺圖更容易數(shù)值表中僅提供了將載荷加在各艙容中心處時首尾吃水差的變化量。注意存在的誤差。裝載時P取正值，卸載時P取負值。2023/2/235·加載100t貨物首尾吃水變化量數(shù)值表吃水排水量No.1貨艙XP=50.37mNo.2貨艙XP=31.19mNo.3貨艙XP=12.15m(m)(t)δdF(cm)δdA(cm)δdF(cm)δdA(cm)δdF(cm)δdA(cm)4.0865317.34-9.0312.123.826.931.364.598235.01101417.35-9.6612.154.166.991.315.5122086.01342117.12-9.2812.054.037.031.186.51461017.08-9.1212.073.997.101.107.01585517.02-8.9512.073.967.151.007.51708916.73-8.5511.923.787.150.968.01833416.41-8.1711.753.617.120.918.51961516.05-7.7511.553.417.080.909.02088116.70-7.3711.353.237.040.872023/2/236吃水排水量No.4貨艙XP=-10.67mNo.5貨艙XP=-33.35mNo.1燃油艙XP=31.3m(m)(t)δdF(cm)δdA(cm)δdF(cm)δdA(cm)δdF(cm)δdA(cm)4.086530.717.57-5.4813.7412.15-3.854.598235.0110140.807.86-5.3514.3612.18-4.195.5122086.0134211.017.43-4.9813.6412.08-4.066.5146101.147.20-4.7913.2612.10-4.027.0158551.266.95-4.6012.8512.10-3.987.5170891.436.60-4.2512.2711.95-3.808.0183341.576.34-3.9411.7411.77-3.648.5196151.736.06-3.5911.1911.58-3.439.0208811.865.79-3.2810.6711.38-3.262023/2/237吃水排水量No.2燃油艙XP=12.10mNo.3燃油艙XP=-10.70mNo.4燃油艙XP=-33.48m(m)(t)δdF(cm)δdA(cm)δdF(cm)δdA(cm)δdF(cm)δdA(cm)4.086536.921.380.707.58-5.5113.774.598235.0110146.971.320.797.86-5.3914.405.5122086.0134217.021.201.007.44-5.0113.676.5146107.081.111.137.20-4.8213.297.0158557.141.021.256.95-4.6312.897.5170897.140.971.436.64-4.2812.318.0183347.110.931.576.35-3.9711.778.5196157.070.911.726.07-3.6211.229.0208817.020.881.855.79-3.3110.702023/2/238吃水排水量No.1重柴油艙XP=50.61mNo.5輕柴油艙XP=-50.77mNo.6飲水艙XP=-66.40m(m)(t)δdF(cm)δdA(cm)δdF(cm)δdA(cm)δdF(cm)δdA(cm)4.0865317.42-9.10-10.2318.48-14.1922.734.598235.01101417.42-9.73-10.0819.36-14.3223.855.5122086.01342117.18-9.34-9.5718.40-13.7022.686.51461017.14-9.18-9.3417.91-13.4222.097.01585517.08-9.01-9.1017.39-13.1321.467.51708916.79-8.61-8.6116.61-12.5320.498.01833416.47-8.23-8.1715.88-11.9719.608.51961516.11-7.80-7.6815.13-11.3418.679.02088115.76-7.42-7.2414.43-10.7817.792023/2/239第五節(jié)吃水差的調(diào)整一、載荷縱移對吃水差的調(diào)整；二、載荷重量增減對吃水差的調(diào)整。三、吃水差調(diào)整時對縱向強度的考慮四、保證船舶適當吃水差的經(jīng)驗方法2023/2/240一、載荷縱移對吃水差的調(diào)整1、縱向移動載荷：適用于配載、裝卸后及航行中液艙內(nèi)載荷調(diào)撥2、載荷縱移重量的計算：確定移動位置，即確定縱移距離X→計算所需調(diào)整的貨重P或：輕重貨物等體積互換：PH與PL等積互換，相當于將貨重P的貨物縱向移動XPH-PL=PPH·SFH-PL·SFL=02023/2/241一、載荷縱移對吃水差的調(diào)整例題：已知某船滿載時dM9.0m、t-1.00m，現(xiàn)要求將吃水差調(diào)整為-0.50m，計劃現(xiàn)從No·4艙往No·2艙移貨80t(No·4艙至No·2艙間移貨距離為45m)。問尚需從No·5艙往No·1艙移多少噸貨？(No·5艙至No·1艙間移貨距離為106m，MTC233×9.81kN·m/cm)2023/2