第二節(jié) 船舶浮性

第二節(jié)船舶浮性

Ship'sBuoyancy

船舶浮性、穩(wěn)性和抗沉性是船舶航海性能中幾個重要的性能。一、船舶靜浮于水中的平衡條件EquilibriumCondition1、船舶的浮力與重力(BuoyanceandGravity)船舶在各種載重情況下，能保持一定浮態(tài)的性能稱為船舶浮性。船舶自由浮于靜水中所排開水的質(zhì)量，稱為船舶排水量，通常以符號“D”表示。浮力大小為D·g，浮力作用中心，稱為船舶的浮心，通常以符“B’’表示。浮心B(XB，YB，ZB)。浮心就是水線下船體的幾何中心。船舶的重量（W）為船舶所有重量之和。重力的作用中心，稱為船舶重心，通常以符“G”表示。重心G(XG，YG，ZG)。2．船舶浮于水中的平衡條件EquilibriumCondition

作用于船上的重力W·g和浮力D·g，必須大小相等方向相反，且作用在垂直于靜水面的同一條垂線上，即船舶的重力等于船舶的浮力，即船舶的重量W等于船舶的排水量D。二、船舶的浮態(tài)FloatingConditionofShip船舶在水中的漂浮狀態(tài)稱為浮態(tài)。正浮、橫傾、縱傾、橫傾加縱傾。浮態(tài)主要是用船舶的吃水d、橫傾角θ、縱傾角φ或吃水差t表示。1．正浮FloadingonEvenKeel船舶既無橫傾又無縱傾的漂浮狀態(tài)稱為正浮。只須用d表示其浮態(tài)。

W＝DXG＝XBYG＝YB

＝0船舶重心和浮心的豎向坐標與船舶的平衡無關，而一般重心位于浮心之上，即ZG＞ZB船舶的許多靜水力性能都是按正浮狀態(tài)進行計算的。2．橫傾（Heel）船舶只具有橫向傾斜(無縱向傾斜)的漂浮狀態(tài)，稱為橫傾。橫傾用正浮與橫傾時兩水線夾角θ—橫傾角表示。橫傾θ角后，水線下的船體幾何形狀對中線面是不對稱的，浮心的橫向坐標YB≠0W＝DXG＝XB

YG≠YB3．縱傾（Trim）船舶相對于設計水線具有縱向傾斜(無橫傾)的漂浮狀態(tài)，稱為縱傾?？v傾是用吃水差t或設計水線與靜水平面的夾角φ—縱傾角表示。W＝DXG≠XBYG

＝YB＝04．縱傾加橫傾HeelandTrim

船舶既有縱傾又有橫傾的一種漂浮狀態(tài)。用橫傾角θ、縱傾角φ或吃水差t表示

W＝DXG≠XBYG≠YB總結：船舶在水中的漂浮狀態(tài)和船舶的重量與重心位置、排水量與浮心位置有關。研究船舶在水中的浮態(tài)，就是研究船舶的重量和排水量的大小，重心坐標和浮心坐標值的計算等三、船舶重量和重心坐標的計算

WeightandGravityCenterCoordinateofShip1．船舶重量W

WeightofShipW＝Wo+DWWo（空船重量）=Do（空船排水量）：傾斜試驗報告書或穩(wěn)性報告書—船廠提供。DW（總載重量）=∑Pi（可變重量Pi總和的最大值）：船員、糧食、淡水、燃料、滑油、貨物、旅客等。船舶的重量W＝Do十∑Pi2．船舶重心的坐標GravityCenterCoordinateofShip1)空船重心的坐標設空船的重心位置為Go。（XGo，YGo，ZGo）由于船體結構和設備的布置是左右舷對稱的，YGo＝0;ZGo由船舶在出廠前做的傾斜試驗求得;XGo和ZGo“傾斜試驗報告書”或“船舶穩(wěn)性報告書”上查得。2)裝卸重物后船舶重心的坐標

W1＝W+∑PiXG1=（W·XG+∑Pi·Xpi）／W1

ZG1=（W·ZG+∑Pi·Zpi）／W1式中：∑Pi——船舶所裝卸重物重量的代數(shù)和，裝載時只取正值，卸載時只取負值；W·XG、W·ZG——裝卸重物之前的船舶重量對船中或船底基線所取力矩：XG在船中之后取負值；∑Pi·Xpi、∑Pi·Zpi——裝卸的各項重物重量對船中或船底基線所取力矩的代數(shù)和。卸載時Pi取負值，Xpi位于船中后取負值。四、船舶排水量和浮心坐標的計算VesselDisplacementandCoordinateofCentersofBuoyancy

由于船舶的排水量D＝ρV，而舷外水的密度ρ一定，所以排水量和浮心坐標的計算實際上就是船舶的排水體積和排水體積中心的計算。1．正浮狀態(tài)水線下的排水體積和浮心坐標船廠把每一條船的排水量和浮心坐標隨著吃水d的變化都預先給計算出來，并以一定的比例繪成曲線，D＝f(d)排水量曲線；XB＝f(d)浮心距船中坐標曲線；ZB=f(d)為浮心距基線高坐標曲線，表示上述船舶靜水力性能的曲線稱船舶靜水力曲線。2．載重量表尺

靜水力曲線圖和載重量表尺，只適用于船舶在正浮狀態(tài)下。五、漂心與每厘米吃水噸數(shù)

CenterofFloatationandTonspercmImmersion

1．漂心F

CenterofFloatation

船舶水線面積的幾何中心稱為漂心，通常以符號“F”表示，漂心坐標用XF表示，（左右舷對稱YF＝0）漂心坐標XF

＝f(d)坐標原點取在船中，中前為正值，中后為負值。2．每厘米吃水噸數(shù)TPCTonspercmImmersionTPC：船在任意吃水時，水線平行地改變(下沉或上浮)1cm所引起排水量變化的噸數(shù)。