船舶吃水差課件

1、海上貨物運(yùn)輸 航海學(xué)院 貨運(yùn)教研室第一篇 第五章 船舶吃水差（Trim）吃水差的基本概念船舶營運(yùn)對吃水差的要求吃水差及首、尾吃水計(jì)算吃水差調(diào)整吃水差計(jì)算圖表第一節(jié)航行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行性能的影響三、航行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一、吃水差的基本概念1、吃水差的定義2、吃水差產(chǎn)生的原因 船舶裝載后重心的縱向 位置與正浮時浮心的縱 向位置不共垂線。3、船舶的縱傾類型平吃水(Even keel)：首傾(Trim by head)：尾傾(Trim by stern)：FL1LBGWW1WFW1LBGL1FBGLW二、船舶吃

2、水差及吃水對航行性能的影響1、過大尾傾船首底板易遭拍底操縱性能變差，易偏航影響嘹望。、適宜尾傾提高推進(jìn)效率，航速增加；舵效變好，操縱性能變好；減少甲板上浪，利于安全。、首傾舵效變差，操縱困難，航速降低；首部甲板易上浪；船舶縱搖時，易飛車，主機(jī) 受力不均，降低壽命WFL1LBGW1WFW1LBGL1根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，萬噸輪適宜吃水差為：滿載時 t=-0.3m-0.5m半載時 t=-0.6m-0.8m輕載時 t=-0.9m-1.9m三、航行船舶對吃水差的要求四、船舶吃水及吃水差的要求船舶空載航行時1、對吃水的要求（1）經(jīng)驗(yàn)法通常情況下: 冬季航行時:（2）IMO的要求d50%dS d55%dS、其它要求吃

3、水差與船長之比縱傾角 2、對吃水差的其它要求螺旋槳沉深h第二節(jié) 舶吃水差及吃水的基本計(jì)算一、縱穩(wěn)性 二、縱傾力矩三、吃水差計(jì)算四、吃水差及首尾吃水的基本核算、縱穩(wěn)心假設(shè)、縱穩(wěn)性力臂、縱穩(wěn)性力矩、縱穩(wěn)性半徑：、縱穩(wěn)性高度一、船舶縱穩(wěn)性GBFB1MLLW1WXMZZLMSLYfFXL1FBB1、R的計(jì)算XFYfYBMB1一般船舶R在200米左右ML二、船內(nèi)縱傾力矩（初始縱傾力矩）船內(nèi)貨物移動船舶偏載，L1LW1GBFB1MLZXWMZWL1GBFB1MLZLW1XPPMZMSR三、吃水差計(jì)算、縱傾角計(jì)算、吃水差計(jì)算、首尾吃水計(jì)算、縱傾角計(jì)算首傾為尾傾為初始：縱傾力矩GBFB1MLZLW1WXMZG

4、0L1縱傾角正切值符號：、吃水差計(jì)算ZdFGBFB1G0MLLW1WXA.PF.PL1dA當(dāng)t=1cm時MTC定義: 使吃水差變化1cm所需的縱傾力矩 。 MTC應(yīng)用: 初始正浮，受縱傾力矩作用dF1）、吃水差計(jì)算公式3.吃水差及首、尾吃水的基本計(jì)算FWLBGxbxgdFdA船舶重心距船中距離xg的計(jì)算xi組成的載荷重心距船中距離(m)。 中前為正，中后為負(fù)。包括：L、航次儲備量、壓載水、貨物等?？沾匦木啻芯嚯xxL：查取船舶資料；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)；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：2）、首、尾吃水的計(jì)

5、算FWLBG xbxgxfdFdAdF dA 3）、等容吃水與船中吃水FWL xfdFdAdF dA dMd船中第三節(jié) 影響吃水差的因素一、縱向移動載荷對吃水差的影響二、少量載荷變動三、大量載荷變動四、舷外水密度變化對吃水差的影響一、縱向移動載荷對吃水差的影響特點(diǎn)：分析：力矩平衡法WL1GBFB1MLZLW1XPPMZ使用注意事項(xiàng)：符號+、-例題P121船舶排水量不變，船內(nèi)問題。吃水差改變后首、尾吃水計(jì)算三角形相似得：F()dFdF1dAdA1特殊：漂心在船中 ？去掉絕對值符號：-L/2L/2xF)ABC二、少量載荷變動計(jì)算公式3）船內(nèi)移貨 1， MTC1=MTCXf1=Xf假設(shè)載荷變動在漂心

6、垂線上，船舶平行沉浮4）首尾吃水分配WL1GBFMLZLW1XPPMZ條件：假設(shè)：首、尾吃水應(yīng)用說明：裝貨P取+卸貨P取-WL1GBFMLZLW1XPPMZ總結(jié)：少量卸貨（少量裝貨）計(jì)算WL1GBFMLZLW1XPPMZ2）利用排水量1查取等容吃水dM1、xb1、xf1、MTC1 P193）利用基本計(jì)算公式計(jì)算t1、dF1、dA1三、大量載荷變動_分析條件： MTC=f(d) MTC1MTC思路：1）算載荷變動后的重量、重心WB1F1G1MLZXMZLW1dM1L1三、大量載荷變動計(jì)算_公式使用注意事項(xiàng)：符號+、-假設(shè)大量裝卸后船舶正?。捍翱v傾WB1F1G1MLZXMZLW1dM1L1船舶重

7、心距船中距離xg的計(jì)算1、基本算式2、變形1以空船狀態(tài)為基準(zhǔn)3、變形2以裝卸前狀態(tài)為基準(zhǔn)xpi說明假設(shè)平行沉?。号潘糠纸饪v傾四、舷外水密度變化對吃水差的影響特點(diǎn)：重心不變，浮心改變例1：舷外水密度減小FWLBGW2W1L2L1kG例2：舷外水密度增加Z例2 舷外水密度增大WLBW1L1kGF假設(shè)平行沉?。号潘糠纸饪v傾結(jié)論：公式統(tǒng)一第四節(jié) 吃水差計(jì)算圖表一、吃水差曲線圖二、少量加載吃水差圖表一、吃水差曲線圖表1、吃水差曲線圖（Trim diagram）適用范圍：用途：內(nèi)容： 圖形3、曲線圖使用2、曲線圖原理縱坐標(biāo)：載荷(不含L )對船中力矩的代數(shù)和Mx 橫坐標(biāo)：排水量；曲線：吃水差曲線、首吃

8、水曲線、尾吃水曲線。計(jì)算大量載荷變動后t、dF、dA，及調(diào)整t大量載荷變動吃水差曲線圖2、吃水差曲線圖_原理縱傾根本原因：1、繪制原理：大量載荷變動對吃水差的影響 對于確定的，xg 可確定 即： 所以：WBFGMLZXMZLW船舶重心xg基本計(jì)算WLZXGpixpixg說明船舶重心xg的計(jì)算說明1、基本算式2、變形1以空船狀態(tài)為基準(zhǔn)3、變形2以裝卸前狀態(tài)為基準(zhǔn)3、吃水差曲線圖使用3）作的垂直線和Mp的水平線4）插值法讀出交點(diǎn)對應(yīng) 的二、吃水差比尺（Trimming table）定義：適用范圍用途：制作原理圖形使用方法在船上任意位置裝載100t載荷時，船舶首、尾吃水改變量的圖表。少量載荷變動求取

9、t、dF、dA吃水差比尺_(dá)繪制原理WL1GBFMLZLW1XPPMZ吃水差比尺圖1吃水差比尺圖2使用當(dāng)裝載量不是100t時，可用下式求解： 卸載時，其數(shù)值與查表所得相同， 但符號相反 例題第五節(jié) 吃水差調(diào)整1、縱向移動載荷(調(diào)撥壓載水）單向移動載荷（適用于艙位有空余）雙向輕重載荷等體積對調(diào)（適用于無空余艙位）2、打排壓載水2、調(diào)撥壓載水注意事項(xiàng)注意：調(diào)整吃水差應(yīng)同時兼顧縱向強(qiáng)度的要求船舶狀態(tài) 載荷調(diào)整原則 船舶吃水差縱向變形首傾首傾首傾尾傾尾傾尾傾平吃水平吃水 中拱中垂0中拱中垂0中拱中垂 前部中部中部后部前部后部后部中部中部前部后部前部前、后部中部中部前、后部 第六節(jié) 舶破艙與擱淺船舶破艙后

10、平衡水線的確定船舶破損浮態(tài)衡準(zhǔn)船舶擱淺位置及船底受力計(jì)算一、船舶破艙后平衡水線的確定艙柜頂部封閉，破口位于水線以下，整個艙室充滿水，例如雙層底進(jìn)水：深艙進(jìn)水，艙內(nèi)與舷外水不相通，水未充滿整個艙室，進(jìn)水量確定。例如船舶破損已被堵住，但艙內(nèi)水沒有被抽干；因甲板開口漏水深艙進(jìn)水，艙內(nèi)與舷外水相通，進(jìn)水量不確定增加液體載荷。增加固體載荷重量增加法浮力損失法二、船舶破損浮態(tài)衡準(zhǔn)1）普通貨船 SOLAS 1974 達(dá)到的殘存概率要求的殘存概率2）液體散裝貨船 油船：1973年國際防止船舶造成污染公約及1978年議定書( MARPOL73/78)液體散裝化學(xué)品船及液化氣體船：要求 際載運(yùn)散裝危險化學(xué)品船舶建

11、造和設(shè)備規(guī)則（IBC Code)（MARPOL73/78,IBC/IGC Code）油輪：最終水線不超過大量進(jìn)水孔下邊緣；進(jìn)水后的船舶橫傾角不得超過25；散化船和液化氣船：進(jìn)水過程中水線不得超過大量進(jìn)水孔下邊緣；進(jìn)水過程中船舶進(jìn)水角不得超過25若上甲板邊緣未入水則均不得超過30。2）船破艙穩(wěn)性要求-液體散裝化學(xué)品船及液化氣體（）進(jìn)水最終階段的剩余穩(wěn)性剩余穩(wěn)性范圍最大剩余穩(wěn)性力臂剩余靜穩(wěn)性面積（）進(jìn)水過程中達(dá)到主管當(dāng)局的要求（）破損艙柜自由液面對穩(wěn)性的修正各破損艙柜應(yīng)在橫傾角的狀態(tài)時計(jì)算自由液面船舶在最終平衡水線處，其破損艙柜在 平衡水線以下空間完全未海水所占有， 而其上的空間在計(jì)及滲透率修正后

12、仍為 原液體。GZygHOBS（1）進(jìn)水最終階段的剩余穩(wěn)性GZygHOBS三、船舶擱淺位置及船底受力計(jì)算排水量變化較小2. 排水量變化較大吃水差習(xí)題船內(nèi)移貨少量裝卸大量裝卸吃水差調(diào)整船內(nèi)移貨某輪船長140m，滿載出港，其平均吃水dm=9.0m，排水量=16000t，經(jīng)計(jì)算得縱向重量力矩：船中前為9.81164200KN.m/cm，船中后為9.81186000KN.m/cm，此時Xb= -1.25m，Xf =-4.30m，MTC=9.81240KN.m/cm。為了將吃水差調(diào)整為t=-0.30m，應(yīng)從NO.1移動_t貨物到NO.2艙。 答案：120船內(nèi)移貨某輪排水量18000t，中前縱向重量力矩1

13、80000t.m，中后216000t.m，平均吃水dM=8.06m，MTC=2109.81KN.m/cm， Xb=1.80m，船舶最佳縱傾值為t=-0.66m。因各艙均裝滿，現(xiàn)確定將NO.3艙的重貨（Xp=10.0m，S.F=1.0m3/t）和NO.1艙的輕貨（XP=50.0m，S.F=2.5m3/t）互移，使其滿足最佳縱傾要求，則兩艙應(yīng)各移動_t貨物。 答案：910，2275少量裝卸某輪進(jìn)塢，尾部與墩木接觸的瞬間吃水差為0.116m，每厘米縱傾力矩MTC為118.0t.m/cm，船長為224m，漂心距中距離為0.041m，則尾墩木受到的最大反力為_。答案：1268.6 22.3t某輪從大連港

14、出發(fā)時排水量為20881t，首吃水8.80m，尾吃水9.20m，抵某中途港時，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），則船舶抵港時的首尾吃水分別為_m。（Xf =-1.767m，MTC=230.9t.m/cm，TPC=25.75t/cm，Lbp=140m）大量裝卸某輪裝載后排水量=12000t，Xb=-1.35m，MTC=9.81200KN.m/cm，經(jīng)計(jì)算得縱向重量力矩船中前為9.81158200KN.m，船中后為9.81174000KN.m，則該輪出港時的吃水差為_m。答案：+0.10吃水差調(diào)整某輪抵達(dá)

15、目的港時的滿載吃水dF =9.50m，dA=10.50m，該港允許進(jìn)港的最大吃水為9.00m，已知該輪滿載時的TPC=25t/cm，MTC=9.81300IN.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_t貨物才能達(dá)到9.0m的平吃水進(jìn)港。答案：702.4，1897.6某輪吃水dF=7.32m，dA=7.77m，Xf =-3.36m，MTC=9.81194KN.m/cm，Lbp=148m，航行至某港口，該港允許吃水為7.50m，于是決定在船中后54.9m處過駁卸貨，以調(diào)整尾吃水與港口吃水相同，則應(yīng)駁卸_t貨物。答案： 160.81、縱向移動載荷單向移動載荷（適用于艙位有空余）四、吃水差調(diào)整雙向輕重載荷等體積對調(diào)（適用于無空余艙位）FWLBG xbxgxfdFdAdF dA 2、首、尾吃水的計(jì)算3、調(diào)整吃水差應(yīng)同時兼顧縱向強(qiáng)度的要求船舶狀態(tài) 載荷調(diào)整原則 船舶吃水差縱向變形首傾首傾首傾尾傾尾傾尾傾平吃水平吃水 中拱中垂0中拱中垂0中拱中垂 前部中部中部后部前部后部后部中部中部前部后部前部前、后部中部中部前、后部 2、打排壓載水五、吃水差圖表1、吃水差曲線圖（Trim dia