第05章 船舶吃水差.ppt

海上货物运输,航海学院,货运教研室,航行船舶对吃水差及吃水的要求 船舶吃水差及吃水的基本计算 影响吃水差的因素 吃水差计算图表 吃水差调整 舶破舱与搁浅,第二节,第一节,第四节,第五节,第六节,第三节,第四章 船舶吃水差（Trim）,习题,第一节 航行船舶对吃水差及吃水的要求,,一、吃水差的基本概念 二、船舶吃水差及吃水对航行性能的影响 三、航行船舶对吃水差的要求 四、空载航行船舶对吃水及吃水差的要求,一、吃水差的基本概念,1、吃水差的定义 2、吃水差产生的原因 船舶装载后重心的纵向 位置与正浮时浮心的纵 向位置不共垂线3、船舶的纵倾类型,,,,,,,G,B0,,X,,Z,,,,,,ML,o,,,,,,G,B,,Y,X,,φ,F,,,,,,,dF,dA,WL,W1L1,,,B,,,3、船舶的纵倾类型,平吃水(Even keel)： 首倾(Trim by head)： 尾倾(Trim by stern)：,二、船舶吃水差及吃水对航行性能的影响,1、过大尾倾 船首底板易遭拍底 操纵性能变差，易偏航 影响嘹望３、适宜尾倾 提高推进效率，航速增加； 舵效变好，操纵性能变好； 减少甲板上浪，利于安全。

２、首倾 舵效变差，操纵困难， 航速降低； 首部甲板易上浪； 船舶纵摇时，易飞车， 主机 受力不均，降低寿命,W,三、航行船舶对吃水差的要求,根据经验，万吨轮适宜吃水差为： 满载时 半载时 轻载时,t=-0.3m~-0.5m t=-0.6m~-0.8m t=-0.9m~-1.9m,四、船舶吃水及吃水差的要求 －船舶空载航行时,1、对吃水的要求 （1）经验法 通常情况下: 冬季航行时: （2）IMO的要求,d≥50%dS d≥55%dS,２、其它要求,吃水差与船长之比 纵倾角,2、对吃水差的其它要求,螺旋桨沉深,第二节 舶吃水差及吃水的基本计算,一、纵稳性,二、纵倾力矩,三、吃水差计算,四、吃水差及首尾吃水的基本核算,１、纵稳心假设 ２、纵稳性力臂 ３、纵稳性力矩 ４、纵稳心半径： ５、纵稳性高度,一、船舶纵稳性,,,,,,,G,B,,,F,,,B1,ML,,,L,W1,W,X,,,MZ,,ZL,,,,MSL,Yf,,,,F,X,,L1,６、R的计算,一般船舶R在200米左右,ML,二、船内纵倾力矩（初始纵倾力矩）,船内货物移动,船舶偏载，,L1,,,L,,W1,,,,,,G,B,,F,,,,B1,ML,,,Z,X,,,,W,MZ,W,L1,,,,,,,,G,B,,,F,,,,,B1,ML,,Z,L,W1,X,,,,P,P,,,,MZ,,MSR,,三、吃水差计算,１、纵倾角计算 ２、吃水差计算 ３、首尾吃水计算,１、纵倾角计算,首倾为 － 尾倾为 ＋,初始：纵倾力矩,,,,,,G,B,,,F,,,,B1,ML,,,Z,L,W1,W,X,,,,φ,φ,,,,,MZ,G0,L1,纵倾角正切值,符号：,２、吃水差计算,Z,dF,,,,,,G,B,,,F,,,,B1,G0,ML,,,L,W1,W,X,,,,φ,θ,,,A.P,F.P,,,φ,,,L1,dA,当t=1cm时,MTC定义: 使吃水差变化1cm所需的纵倾力矩 。

MTC应用:,初始正浮，受纵倾力矩作用,dF,３、首、尾吃水计算,三角形相似得：,,,,,,,,,,,,F(),dF,,dF1,,dA,dA1,,,特殊：漂心在船中 ？,去掉绝对值符号：,,,φ,,-L/2,L/2,xF),A,B,C,第三节 影响吃水差的因素,一、纵向移动载荷对吃水差的影响 二、少量载荷变动 三、大量载荷变动 四、舷外水密度变化对吃水差的影响,一、纵向移动载荷对吃水差的影响,特点： 分析1、力矩平衡法,分析2、力系平衡法,使用注意事项：符号+、-,例题P121,船舶排水量不变，船内问题2、力系平衡法,初始正浮,分析：力系平衡法,平行力移动原理：,二、少量载荷变动计算公式,3）船内移货, 1， MTC1=MTC Xf1=Xf 假设载荷变动在漂心垂线上，船舶平行沉浮,4）首尾吃水分配,W,L1,,,,,,G,B,,,F,,,ML,Z,L,W1,X,,P,P,,,MZ,,,,,,,条件： 假设：,首、尾吃水,应用说明： 装货P取+ 卸货P取-,总结：少量卸货（少量装货）计算,2）利用排水量Δ1查取等容吃水dM1、xb1、xf1、MTC1 P19 3）利用基本计算公式计算t1、dF1、dA1,三、大量载荷变动_分析,条件：  MTC=f(d) MTC1≠MTC 思路： 1）算载荷变动后的重量、重心,,,,W,,,,,B1,,F1,,G1,ML,Z,X,,,MZ,,L,W1,,,dM1,L1,三、大量载荷变动计算_公式,使用注意事项：符号+、-,假设大量装卸后船舶正浮： 船舶纵倾,船舶重心距船中距离xg的计算,1、基本算式,2、变形1—以空船状态为基准,3、变形2—以装卸前状态为基准,xpi说明,载荷重心xPi的计算,油水等重心距船中距离：无论是否装满，均视液舱舱容中心为其重心纵向坐标； 货物重心距船中距离：均可近似取货舱 容积中心为其重心纵向坐标； 详算法：,假设平行沉浮： 排水量分解 纵倾,四、舷外水密度变化对吃水差的影响,特点：重心不变，浮心改变 例1：舷外水密度减少,,F,,W,L,B,G,•,,,W2,W1,L2,L1,,,,,,k,,G,,例2：舷外水密度增加,Z,例2 舷外水密度增大,,W,L,B,•,,,,W1,L1,,,k,G,假设平行沉浮： 排水量分解 纵倾,结论：公式统一,,•,第四节 吃水差计算图表,一、吃水差曲线图 二、少量加载吃水差图表 三、吃水差系数（大量装卸）,一、吃水差曲线图表,1、吃水差曲线图（Trim diagram） 适用范围： 用途： 内容：,图形,3、曲线图使用,2、曲线图原理,纵坐标：载荷(不含ΔL )对船中力矩的代数和Mx 横坐标：排水量； 曲线：吃水差曲线、首吃水曲线、尾吃水曲线。

计算大量载荷变动后t、dF、dA，及调整t,大量载荷变动,吃水差曲线图,2、吃水差曲线图_原理,纵倾根本原因： 1、绘制原理： 对于确定的Δ，xg 可确定 即： 所以：,船舶重心xg基本计算,说明,船舶重心xg的计算说明,1、基本算式,2、变形1—以空船状态为基准,3、变形2—以装卸前状态为基准,3、吃水差曲线图使用,3）作Δ的垂直线和Mp的水平线,4）插值法读出交点对应 的,二、吃水差比尺（Trimming table）,定义： 适用范围 用途： 制作原理 图形 使用方法,在船上任意位置装载100t载荷时，船舶首、尾吃水改变量的图表少量载荷变动,求取t、dF、dA,吃水差比尺_绘制原理,,,,吃水差比尺图1,,,,吃水差比尺图2,使用,当装载量不是100t时，可用下式求解：,卸载时，其数值与查表所得相同， 但符号相反,例题,三、吃水差系数,TFF（Trim factor fore）首吃水差系数,TFA（Trim factor after）尾吃水差系数,第五节 吃水差调整,1、纵向移动载荷(调拨压载水） 单向移动载荷（适用于舱位有空余）,双向轻重载荷等体积对调（适用于无空余舱位）,2、打排压载水,2、调拨压载水注意事项,注意：调整吃水差应同时兼顾纵向强度的要求,第六节 舶破舱与搁浅,船舶破舱后平衡水线的确定 船舶破损浮态衡准 船舶搁浅位置及船底受力计算,一、船舶破舱后平衡水线的确定,,,,,,,,,,,舱柜顶部封闭，破口位于水线以下，整个舱室充满水，例如双层底进水： 深舱进水，舱内与舷外水不相通，水未充满整个舱室，进水量确定。

例如船舶破损已被堵住，但舱内水没有被抽干；因甲板开口漏水 深舱进水，舱内与舷外水相通，进水量不确定,增加液体载荷增加固体载荷,重量增加法 浮力损失法,二、船舶破损浮态衡准,1）普通货船 SOLAS 1974 达到的残存概率 要求的残存概率 2）液体散装货船 油船：《1973年国际防止船舶造成污染公约及1978年议定书》 ( MARPOL73/78) 液体散装化学品船及液化气体船：要求 《际载运散装危险化学品船舶建造和设备规则》（IBC Code),（MARPOL73/78,IBC/IGC Code）,油轮： 最终水线不超过大量进水孔下边缘； 进水后的船舶横倾角不得超过25； 散化船和液化气船： 进水过程中水线不得超过大量进水孔下边缘； 进水过程中船舶进水角不得超过25° 若上甲板边缘未入水则均不得超过302）船破舱稳性要求 ---液体散装化学品船及液化气体,（１）进水最终阶段的剩余稳性 剩余稳性范围 最大剩余稳性力臂 剩余静稳性面积,（２）进水过程中达到主管当局的要求 （３）破损舱柜自由液面对稳性的修正 各破损舱柜应在５°横倾角的状态时计算自由液面 船舶在最终平衡水线处，其破损舱柜在 平衡水线以下空间完全未海水所占有， 而其上的空间在计及渗透率修正后仍为 原液体。

GZ,,yg,H,,,,,θ,,O,B,,θS’,,,,（1）进水最终阶段的剩余稳性,,,GZ,,yg,H,,,,,θ,,O,B,,θS’,,三、船舶搁浅位置及船底受力计算,,１. 排水量变化较小,2. 排水量变化较大,2. 排水量变化较大,,,,吃水差习题,船内移货 少量装卸 大量装卸 吃水差调整,船内移货,某轮船长140m，满载出港，其平均吃水dm=9.0m，排水量Δ=16000t，经计算得纵向重量力矩：船中前为9.81×164200KN.m/cm，船中后为9.81×186000KN.m/cm，此时Xb= -1.25m，Xf =-4.30m，MTC=9.81×240KN.m/cm为了将吃水差调整为t=-0.30m，应从NO.1移动______t货物到NO.2舱 答案：120,船内移货,某轮排水量18000t，中前纵向重量力矩180000t.m，中后216000t.m，平均吃水dM=8.06m，MTC=210×9.81KN.m/cm， Xb=1.80m，船舶最佳纵倾值为t=-0.66m因各舱均装满，现确定将NO.3舱的重货（Xp=10.0m，S.F=1.0m3/t）和NO.1舱的轻货（XP=50.0m，S.F=2.5m3/t）互移，使其满足最佳纵倾要求，则两舱应各移动_________t货物。

答案：910，2275,少量装卸,某轮进坞，尾部与墩木接触的瞬间吃水差为–0.116m，每厘米纵倾力矩MTC为118.0t.m/cm，船长为224m，漂心距中距离为–0.041m，则尾墩木受到的最大反力为__ 答案：1268.6 22.3t 某轮从大连港出发时排水量为20881t，首吃水8.80m，尾吃水9.20m，抵某中途港时，消耗燃油300t（其重心距船中后10.70m），重柴油22t（其重心距船中后46m），淡水60t（其重心距船中后66.40m），则船舶抵港时的首尾吃水分别为____________mXf =-1.767m，MTC=230.9t.m/cm，TPC=25.75t/cm，Lbp=140m）,大量装卸,某轮装载后排水量Δ=12000t，Xb=-1.35m，MTC=9.81×200KN.m/cm，经计算得纵向重量力矩船中前为9.81×158200KN.m，船中后为9.81×174000KN.m，则该轮出港时的吃水差为__________m 答案：+0.10,吃水差调整,某轮抵达目的港时的满载吃水dF =9.50m，dA=10.50m，该港允许进港的最大吃水为9.00m，已知该轮满载时的TPC=25t/cm，MTC=9.81×300IN.m/cm，Xf =-5.5m，Lbp=150m，则在第二货舱（Xp=+45m）和第四货舱（Xp=-40m）各驳卸_____________t货物才能达到9.0m的平吃水进港。

答案：702.4，1897.6 某轮吃水dF=7.32m，dA=7.77m，Xf =-3.36m，MTC=9.81×194KN.m/cm，Lbp=148m，航行至。