第五章船舶吃水差的计算与调整
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
100 MTC
dF1 ?
dF
?
LBP 2
?
xf
LBP
×?t
dA1? dA ?
LBP 2
?
xf
×?t
LBP
x值的符号确定 ：
载荷由后向前移，取“ +”； 载荷由前向后移，取“－”。
2020/4/5
三、 少量载荷变动对吃水和吃水差的计算
条件：? Pi < 10%?
① 假定先将载荷P装在漂心F的垂线上：使船舶平行沉浮， 吃水改变，吃水差不变
通过图示可知，水密度变化的影响可视为原排水量Δ 内的?? 浮心由B点纵移至k点（近似漂心处），使船舶产 生纵倾力矩。
?d A
?
P? 100TPC
LBP 2
?
xf
LBP
?
P(xP ? xf ) 100MTC
?少量载荷变动后首、尾吃水和吃水差
2020/4/5
dF1 ? dF ? ?dF
dA1 ? dA ? ?dA
t1 ? t ? ?t
例题
某船由某港开航时 Δ=20122t ，首吃水dF=8.50m， dA=8.90m，航行途中油水消耗为：燃油 300t(xp= -10.50m) ，柴油20t(xp= -40.00m) ，淡水90t(xp= 68.00m) 。求船舶抵港时的首尾吃水 dF1、dA1。 （已知Δ=20122t 时的xf= -1.42m，TPC=25.5t/cm ， MTC=9.81x225.1kN·m/cm ，LBP=140m ）
根据经验，万吨轮适宜吃水差为：
满载时 t=-0.3m~-0.5m 半载时 t=-0.6m~-0.8m 轻载时 t=-0.9m~-1.9m
实际吃水差还受水深、港口使费等因素影响
2020/4/5
2 空载航行时对吃水及吃水差的要求
1）空载航行时对吃水的要求
通常情况下， d≥50%dS 冬季航行时， d≥55%dS 对船舶纵向浮态建议值：
100MTC 100MTC 100MTC
dA
F?
?
W
B
G
xb xg
dF
（MTC和xb根据Δ 或平均型吃水查静水力资料）
ML—
船舶纵倾力矩，是船舶的重力作用线与浮力作用线不在一 条垂直线上造成的
lL— 重力作用线与浮力作用线之间的水平距离，lL=xg - xb xg— 船舶重心距船中距离，船中前为“+”，船中后为“-” xb— 船舶浮心距船中距离，船中前为“+”，船中后为“-”
F xf ?
dM
?
?dF
dF
当漂心在船中处，即xf=0时：dF=dM+0.5t
2020/4/5
dA=dM-0.5t
二、纵向移动载荷对吃水和吃水差的计算 移动特点：
移动过程中船舶排水量不变，属于船内问题。
P
L
?dA
dA
M x
F
G
?? B
???GB11
?
?dF W dF
2020/4/5
计算公式： ?t ? P ?x
D—螺旋桨直径）
I ? 0.65 ~ 0.75，当 I ? 0.5时，推进效率将急剧下 降。
D
D
? 吃水差与船长之比
t ? 2.5% LBP
纵倾角 ? ? 1.5?
2020/4/5
第二节 吃水差的计算与调整
一、吃水差及首尾吃水的计算
1 吃水差计算
t ? ML ? ? ?? ? ? ?(xg ? xb ) L
MTC— 每厘米纵倾力矩
2020/4/5
2.船舶重心距船中距离 xg的确定
? x g ?
Pi x i
?
xi－组成? 的载荷重心距船中距离(m)。中前为正，中后为负。
构成船舶排水量的各项重量距船中距离的确定方法：
? 空船、航次储备量不变部分、船舶常数重心距船中距离：查取船舶资 料；
? 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；
?d ? P
100 TPC
2020/4/5
② 将载荷由漂心处水平移到实际装载位置Xp处：变为船 内载荷纵向移动，移动距离（xp-xf）
?t ? P( xP ? x f )
100 MTC
2020/4/5
? 少量载荷变动后首、尾吃水的改变量
?dF
?
P? 100TPC
LBP 2
?
xf
LBP
?
P(xP ? x f ) 100MTC
2020/4/5
四、大量载荷变动对吃水和吃水差的计算*
条件：??? ???? 1
①计算载荷变动后的重心距船中距离 xg2
xg2 ?
?1xg1 ? ?Pixi
? 1
?
?Pi
②利用排水量 Δ2查取dM2、xb2、xf2、MTC2 ③利用本节基本计算公式计算 t2、dF2、dA2
2020/4/5
五、舷外水密度变化对吃水差的影响*
第五章 船舶吃水差的 计算与调整
第一节 船舶吃水差概念
一、吃水差的概念
1 吃水差的定义
t ? dF ? dA
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 。
2020/4/5
?尾倾(Trim by stern)：t<0
W1
L
F
WБайду номын сангаас
L1
G
B
2020/4/5
?首倾(Trim by head)：t>0
? 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：
xi
?
货堆长度 2
?
货堆近船中一端至船中 的距离
2020/4/5
3 首尾吃水的计算
?
?
??dF ?
?
? ??
d
A
? dM ? dM
? ?
LBP 2
?
xf
LBP
LBP 2
?
xf
LBP
?t ?t
L
?dA
dA
（两对近似三角形）
d船中
主机寿命。
2020/4/5
甲板上浪
2020/4/5
2020/4/5
2020/4/5
2020/4/5
2020/4/5
螺旋桨出水
2020/4/5
二 、对船舶吃水及吃水差的要求
船舶航行时要求有适宜的尾倾
＃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。
1 对装载状态下船舶吃水差的影响
L1
L
F
G B
W W1
2020/4/5
?平吃水(Even keel)： t=0
L
F
W
?
?G ?B
2020/4/5
3 吃水差对船舶的影响 尾倾过大
船首底板易遭拍底，造成损害； 操纵性能变差，易偏离航向； 影响瞭望。
首倾
舵效变差，操纵困难，航速降低； 首部甲板易上浪，对首部结构造成损害； 船舶纵摇时，船打空车严重，主机受力不均，降低
2020/4/5
LBP
?
150m，???ddMF(m(mini)n)??00.0.022L5BLP B?P
(m) 2(m)
LBP
?
150m，???ddFM(m(minin) )??00.0.0122LLBBPP
? ?
2(m) 2(m)
2）空载航行时对吃水差的要求
? 螺旋桨沉深比（I—螺旋桨轴至水面的高度即螺旋桨沉深，
dF1 ?
dF
?
LBP 2
?
xf
LBP
×?t
dA1? dA ?
LBP 2
?
xf
×?t
LBP
x值的符号确定 ：
载荷由后向前移，取“ +”； 载荷由前向后移，取“－”。
2020/4/5
三、 少量载荷变动对吃水和吃水差的计算
条件：? Pi < 10%?
① 假定先将载荷P装在漂心F的垂线上：使船舶平行沉浮， 吃水改变，吃水差不变
通过图示可知，水密度变化的影响可视为原排水量Δ 内的?? 浮心由B点纵移至k点（近似漂心处），使船舶产 生纵倾力矩。
?d A
?
P? 100TPC
LBP 2
?
xf
LBP
?
P(xP ? xf ) 100MTC
?少量载荷变动后首、尾吃水和吃水差
2020/4/5
dF1 ? dF ? ?dF
dA1 ? dA ? ?dA
t1 ? t ? ?t
例题
某船由某港开航时 Δ=20122t ，首吃水dF=8.50m， dA=8.90m，航行途中油水消耗为：燃油 300t(xp= -10.50m) ，柴油20t(xp= -40.00m) ，淡水90t(xp= 68.00m) 。求船舶抵港时的首尾吃水 dF1、dA1。 （已知Δ=20122t 时的xf= -1.42m，TPC=25.5t/cm ， MTC=9.81x225.1kN·m/cm ，LBP=140m ）
根据经验，万吨轮适宜吃水差为：
满载时 t=-0.3m~-0.5m 半载时 t=-0.6m~-0.8m 轻载时 t=-0.9m~-1.9m
实际吃水差还受水深、港口使费等因素影响
2020/4/5
2 空载航行时对吃水及吃水差的要求
1）空载航行时对吃水的要求
通常情况下， d≥50%dS 冬季航行时， d≥55%dS 对船舶纵向浮态建议值：
100MTC 100MTC 100MTC
dA
F?
?
W
B
G
xb xg
dF
（MTC和xb根据Δ 或平均型吃水查静水力资料）
ML—
船舶纵倾力矩，是船舶的重力作用线与浮力作用线不在一 条垂直线上造成的
lL— 重力作用线与浮力作用线之间的水平距离，lL=xg - xb xg— 船舶重心距船中距离，船中前为“+”，船中后为“-” xb— 船舶浮心距船中距离，船中前为“+”，船中后为“-”
F xf ?
dM
?
?dF
dF
当漂心在船中处，即xf=0时：dF=dM+0.5t
2020/4/5
dA=dM-0.5t
二、纵向移动载荷对吃水和吃水差的计算 移动特点：
移动过程中船舶排水量不变，属于船内问题。
P
L
?dA
dA
M x
F
G
?? B
???GB11
?
?dF W dF
2020/4/5
计算公式： ?t ? P ?x
D—螺旋桨直径）
I ? 0.65 ~ 0.75，当 I ? 0.5时，推进效率将急剧下 降。
D
D
? 吃水差与船长之比
t ? 2.5% LBP
纵倾角 ? ? 1.5?
2020/4/5
第二节 吃水差的计算与调整
一、吃水差及首尾吃水的计算
1 吃水差计算
t ? ML ? ? ?? ? ? ?(xg ? xb ) L
MTC— 每厘米纵倾力矩
2020/4/5
2.船舶重心距船中距离 xg的确定
? x g ?
Pi x i
?
xi－组成? 的载荷重心距船中距离(m)。中前为正，中后为负。
构成船舶排水量的各项重量距船中距离的确定方法：
? 空船、航次储备量不变部分、船舶常数重心距船中距离：查取船舶资 料；
? 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；
?d ? P
100 TPC
2020/4/5
② 将载荷由漂心处水平移到实际装载位置Xp处：变为船 内载荷纵向移动，移动距离（xp-xf）
?t ? P( xP ? x f )
100 MTC
2020/4/5
? 少量载荷变动后首、尾吃水的改变量
?dF
?
P? 100TPC
LBP 2
?
xf
LBP
?
P(xP ? x f ) 100MTC
2020/4/5
四、大量载荷变动对吃水和吃水差的计算*
条件：??? ???? 1
①计算载荷变动后的重心距船中距离 xg2
xg2 ?
?1xg1 ? ?Pixi
? 1
?
?Pi
②利用排水量 Δ2查取dM2、xb2、xf2、MTC2 ③利用本节基本计算公式计算 t2、dF2、dA2
2020/4/5
五、舷外水密度变化对吃水差的影响*
第五章 船舶吃水差的 计算与调整
第一节 船舶吃水差概念
一、吃水差的概念
1 吃水差的定义
t ? dF ? dA
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 。
2020/4/5
?尾倾(Trim by stern)：t<0
W1
L
F
WБайду номын сангаас
L1
G
B
2020/4/5
?首倾(Trim by head)：t>0
? 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：
xi
?
货堆长度 2
?
货堆近船中一端至船中 的距离
2020/4/5
3 首尾吃水的计算
?
?
??dF ?
?
? ??
d
A
? dM ? dM
? ?
LBP 2
?
xf
LBP
LBP 2
?
xf
LBP
?t ?t
L
?dA
dA
（两对近似三角形）
d船中
主机寿命。
2020/4/5
甲板上浪
2020/4/5
2020/4/5
2020/4/5
2020/4/5
2020/4/5
螺旋桨出水
2020/4/5
二 、对船舶吃水及吃水差的要求
船舶航行时要求有适宜的尾倾
＃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。
1 对装载状态下船舶吃水差的影响
L1
L
F
G B
W W1
2020/4/5
?平吃水(Even keel)： t=0
L
F
W
?
?G ?B
2020/4/5
3 吃水差对船舶的影响 尾倾过大
船首底板易遭拍底，造成损害； 操纵性能变差，易偏离航向； 影响瞭望。
首倾
舵效变差，操纵困难，航速降低； 首部甲板易上浪，对首部结构造成损害； 船舶纵摇时，船打空车严重，主机受力不均，降低
2020/4/5
LBP
?
150m，???ddMF(m(mini)n)??00.0.022L5BLP B?P
(m) 2(m)
LBP
?
150m，???ddFM(m(minin) )??00.0.0122LLBBPP
? ?
2(m) 2(m)
2）空载航行时对吃水差的要求
? 螺旋桨沉深比（I—螺旋桨轴至水面的高度即螺旋桨沉深，