5第五章_船舶吃水差的计算与调整
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LBP
2018/10/2
d F (min) 0.012 LBP 2( m ) 150m， d M (min) 0.02 LBP 2( m )
第一节 船舶吃水差概念
2）对空船压载航行时吃水差的要求
螺旋桨沉深比 t （静水中不小于0.5，风浪中应不 L I I 小于 ） 0 .65 ~ 00.65-0.75 .75，当 0.5 时，推进效率将急剧下 降。
D
2.5%
BP
D
吃水差与船长之比
t Lbp 纵倾角
2018/10/2
2.5% 1.5
第二节 吃水差的核算与调整
考 试 大 纲 要 求
1、船舶吃水差和首、尾吃水的计 算； 2、少量载荷变动时船舶吃水差和 首、尾吃水改变量的计算； 3、吃水差的调整方法（包括纵向 移动载荷以及增加或减少载荷） 及计算：
的吃水与尾垂线处的吃水的差值。
t dF d A
2018/10/2
第一节 船舶吃水差概念
尾倾(Trim by stern)：t<0 首倾(Trim by head)：t>0 平吃水(Even keel)： t=0
W1 L1 L G B W1 F W
L L1
F G B
W
L
F • G • •B
2018/10/2
第二节 吃水差的核算与调整
一、吃水差的计算原理
1、纵稳性的假设条件 （1）纵倾前后的水线面的交线过正浮时的漂心。 （2）浮心移动的轨迹是圆弧的一段，圆心为定 点—纵稳心ML，圆弧的半径即为纵稳心半径BML。
2018/10/2
第二节 吃水差的核算与调整
2、吃水差的基本计算公式
M RL GZL GM L sin
其中，GML—纵稳性高度。
令
2018/10/2
GM L KM L KG KB BM L KG
M RL GM L tg GM L t Lbp
第二节 吃水差的核算与调整
2、吃水差的基本计算公式
2018/10/2
（二）载荷变动对吃水差的影响
1、大量载荷变动
条件： 1 计算载荷变动后的重心距船中距离xg2 利用排水量Δ2查取dM2、xb2、xf2、MTC2 利用基本计算公式计算t2、dF2、dA2
xg2
2018/10/2
1 x g1 Pi xi 1 Pi
P 1 x f P( x p x f ) d dF ( ) F1 100TPC 2 L 100MTC P 1 x f P( x p x f ) d A1 d A ( ) 100TPC 2 L 100MTC
(m) (m)
( m) ( m)
x值的符号确定：
载荷由后向前移， 取“+”； 载荷由前向后移， 取“－”。
2018/10/2
例题：某船△=20325t，dF=8.29m, dA =9.29m,xf= -1.54m,MTC=9.81×227.1kN·m/cm,为减 小船舶中垂，拟将NO.3压载舱（xp3=12.1m）压载水 250t调驳到NO.1压载舱（xp1=45.14m）,已知船长 LBP=140m，试求压载水调驳后的dF、dA和t1。 解：求吃水差改变量δ t δ t=250×（45.14-12.10）/100×227.1=0.36m 压载水调驳后的dF、dA和t1 dF =8.29+(70+1.54)/140×0.36=8.47m dA =9.29-(70-1.54)/140×0.36=9.11m t1=8.47-9.11=(8.29-9.29)+0.36=-0.64m
i i
px
2018/10/2
第二节 吃水差的核算与调整
xg
P
i
xi
xg－船舶重心距船中距离(m)。中前为正，中后为负。 xi－组成的载荷重心距船中距离(m)。中前为正，中后为负。 包括：L、航次储备量、压载水、货物等。
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； 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； 货堆长度 x 货堆近船中一端至船中的距离 i 详算法： 2
当 t=1cm=1/100 m时，
L L
M RL
GM L M .T .C 100Lbp
M.T.C—厘米纵倾力矩 （9.81kN.m/cm） 设 GM BM 则
BM L MTC MTC(d ) 100Lbp
（2）吃水差的基本计算公式
( xg xb ) ML t 100MTC 100MTC
W
2018/10/2
第一节 船舶吃水差概念
2、产生吃水差的原因
船舶的重力作用线与正浮时的浮力作用 线在中线面上的投影不在同一条垂直线 上，即 ：
xg xb
G B
纵倾力矩
2018/10/2
第一节 船舶吃水差概念
3 、吃水差对船舶的影响
快速性
首倾 过大 尾倾 过大
2018/10/2
操纵性
其它
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 t1 t0
2018/10/2
Mt P xp P x f 100MTC
P( x p x f ) Mt 100MTC 100MTC
一）纵向移动载荷对吃水差的影响
L t d d d ( x ) F m f F1 2 L L t d A1 d A d m ( x f ) 2 L
2018/10/2
第三节 吃水差图表
考 试 大 纲 要 求
1、吃水差计算图表的制表原理 2、吃水差计算图表的应用。
2018/10/2
第三节 吃水差图表
1、吃水差曲线图（Trim diagram）
适用范围：大量载荷变动? 用途：计算大量载荷变动后t、dF、dA，及调整t 曲线图组成： 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。
t t d A d M x f d A ( Pi X i , ) 2 L
2018/10/2
2、吃水差曲线图的使用
吃 水 差 曲 线 图
2018/10/2
第三节 吃水差图表
2、吃水差比尺（Trimming table）
螺旋桨出水
2018/10/2
第一节 船舶吃水差概念
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 、装载状态下对吃水差的要求 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
式中
2018/10/2
ML—纵倾力矩 （9.81kN.m） xg—重心纵向坐标 （m ） xb—浮心纵向坐标 （m ）
第二节 吃水差的核算与调整
2、吃水差的基本计算公式
又
pi xi xg
PX t
i
i
Xb
100MTC
式中
—纵向重量力矩（9.81KN.m）; Pi—第i分项重量 （t ） Xi—Pi相应的重心纵坐标 （m ）
2018/10/2
2)计算油水消耗后平均吃水改变量
∑Pi （－170）＋（－30）＋（－100） δ d ＝ ————— ＝ ———————————————— ＝ －0.115 m 100TPC 100×26.09
3)计算油水消耗后的吃水差改变量 ∑Pi（Xpi－Xf） [ (－170 ) ( －7.62＋2.53 ) ] δ t ＝ ————————— ＝ ———————————————— ＋ 100×MTC 100×226 [ (－30 ) ( 5.12＋2.5 3) ] [ (－100 ) (－66.85＋2.53 )] ————————————— ＋ —————————————— ＝ 0.31 m 100×226 100 ×226 4)计算油水消耗后的首尾吃水改变量 Xf 2.53 δ dF ＝δ d ＋ (0.5－ ———)·δ t ＝－ 0.115＋ ( 0.5＋ ——— )×0.31＝0.0456 m LBP 140 Xf 2.53 δ dA ＝δ d － (0.5＋ ———)·δ t ＝－0.115－ ( 0.5－ ——— )×0.31＝－0.2644 m LBP 140 5)油水消耗后，船舶抵港时的首尾吃水 dF1＝ dF ＋ δ dF ＝ 8.56 ＋ 0.0456 ≈ 8.61 m dA1＝ dA ＋ δ dA ＝ 9.03 － 0.2644 ≈ 8.77 m
t L t L
二、影响吃水差的因素
（一）纵向移动载荷对吃水差的影响
移动特点 移动过程中船舶排水量不变，属于船内问题。
M P L
dA1
x F • G G• • 1 • •B1 B
dF1
W dF1
dA1
2018/10/2
一）纵向移动载荷对吃水差的影响
计算公式
Px t 100 MTC
（二）载荷变动对吃水差的影响
2、少量载荷(Pi < 10%)变动的计算
一）纵向移动载荷对吃水差的影响 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
P d 100TPC
2018/10/2
一）纵向移动载荷对吃水差的影响
2、少量载荷(Pi < 10%)变动的计算
减少螺旋桨沉深Βιβλιοθήκη 轻载时，舵效 船首甲板上浪 降低船速，船舶纵 变差，航行稳 对首部结构造 摇时，船打空车严 定性变差，操 成损害； 重，主机受力不均，纵困难，航速 降低主机寿命。 降低 轻载时船首底板易 操纵性能变差，不利于了望 遭拍底，造成损害 回转性差 易偏离航向；
甲板上浪
2018/10/2
2018/10/2
第三节 吃水差图表
一、吃水差曲线图
1、制作原理
Pi X i L X gL X b Mt t t ( Pi X i , ) 100MTC 100MTC
t t d F d M x f d F ( Pi X i , ) 2 L
2018/10/2
第二节 吃水差的核算与调整
2018/10/2
L t t d ( x ) d d x F f F m f 2 L 2 L t t d A ( x f ) d A d m x f 2 L 2
2018/10/2
例题：“安新江”轮从大连港开航时排水量
Δ＝ 20,522 t，首吃水dF＝8.56 m，尾吃水dA＝9.04 m。 在往科伦坡港航行途中，消耗燃油170 t（其重心在船 中后7.62 m处），重柴油30 t（其重心在船中前5.12 m处），淡水100 t（其重心在船中后66.85 m处），求 抵科伦坡港时的船舶首尾吃水。 解：1)根据船舶排水量20,522 t，查得船舶平均吃水 dM＝8.8 m，每厘米纵倾力矩MTC＝9.81×226 kN·m／ cm，每厘米吃水吨数TPC＝26.09 t／cm，漂心距船中 距离Xf＝－2.53 m。
海上货物运输
第五章 船舶吃水差的计算与调 整
上海海事大学商船学院
第一节 船舶吃水差概述
考 试 大 纲 要 求
2018/10/2
1、吃水差的概念及产生原因； 2、吃水差对船舶性能的影响； 3、对万吨级装载状态下船舶吃 水差以及空载航行时船舶吃 水及吃水差要求。
第一节 船舶吃水差概念
一、吃水差的概念 1 、吃水差的定义 吃水差（Trim）t—船舶在首垂线处
2018/10/2
第一节 船舶吃水差概念
2 、空载航行时对吃水及吃水差的要求 1）对吃水的要求
通常情况下， d≥50%dS 冬季航行时， d≥55%dS
上海船舶研究所建议值：
d F (min) 0.025LBP (m) LBP 150m， d M (min) 0.02 LBP 2(m)
2018/10/2
d F (min) 0.012 LBP 2( m ) 150m， d M (min) 0.02 LBP 2( m )
第一节 船舶吃水差概念
2）对空船压载航行时吃水差的要求
螺旋桨沉深比 t （静水中不小于0.5，风浪中应不 L I I 小于 ） 0 .65 ~ 00.65-0.75 .75，当 0.5 时，推进效率将急剧下 降。
D
2.5%
BP
D
吃水差与船长之比
t Lbp 纵倾角
2018/10/2
2.5% 1.5
第二节 吃水差的核算与调整
考 试 大 纲 要 求
1、船舶吃水差和首、尾吃水的计 算； 2、少量载荷变动时船舶吃水差和 首、尾吃水改变量的计算； 3、吃水差的调整方法（包括纵向 移动载荷以及增加或减少载荷） 及计算：
的吃水与尾垂线处的吃水的差值。
t dF d A
2018/10/2
第一节 船舶吃水差概念
尾倾(Trim by stern)：t<0 首倾(Trim by head)：t>0 平吃水(Even keel)： t=0
W1 L1 L G B W1 F W
L L1
F G B
W
L
F • G • •B
2018/10/2
第二节 吃水差的核算与调整
一、吃水差的计算原理
1、纵稳性的假设条件 （1）纵倾前后的水线面的交线过正浮时的漂心。 （2）浮心移动的轨迹是圆弧的一段，圆心为定 点—纵稳心ML，圆弧的半径即为纵稳心半径BML。
2018/10/2
第二节 吃水差的核算与调整
2、吃水差的基本计算公式
M RL GZL GM L sin
其中，GML—纵稳性高度。
令
2018/10/2
GM L KM L KG KB BM L KG
M RL GM L tg GM L t Lbp
第二节 吃水差的核算与调整
2、吃水差的基本计算公式
2018/10/2
（二）载荷变动对吃水差的影响
1、大量载荷变动
条件： 1 计算载荷变动后的重心距船中距离xg2 利用排水量Δ2查取dM2、xb2、xf2、MTC2 利用基本计算公式计算t2、dF2、dA2
xg2
2018/10/2
1 x g1 Pi xi 1 Pi
P 1 x f P( x p x f ) d dF ( ) F1 100TPC 2 L 100MTC P 1 x f P( x p x f ) d A1 d A ( ) 100TPC 2 L 100MTC
(m) (m)
( m) ( m)
x值的符号确定：
载荷由后向前移， 取“+”； 载荷由前向后移， 取“－”。
2018/10/2
例题：某船△=20325t，dF=8.29m, dA =9.29m,xf= -1.54m,MTC=9.81×227.1kN·m/cm,为减 小船舶中垂，拟将NO.3压载舱（xp3=12.1m）压载水 250t调驳到NO.1压载舱（xp1=45.14m）,已知船长 LBP=140m，试求压载水调驳后的dF、dA和t1。 解：求吃水差改变量δ t δ t=250×（45.14-12.10）/100×227.1=0.36m 压载水调驳后的dF、dA和t1 dF =8.29+(70+1.54)/140×0.36=8.47m dA =9.29-(70-1.54)/140×0.36=9.11m t1=8.47-9.11=(8.29-9.29)+0.36=-0.64m
i i
px
2018/10/2
第二节 吃水差的核算与调整
xg
P
i
xi
xg－船舶重心距船中距离(m)。中前为正，中后为负。 xi－组成的载荷重心距船中距离(m)。中前为正，中后为负。 包括：L、航次储备量、压载水、货物等。
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； 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； 货堆长度 x 货堆近船中一端至船中的距离 i 详算法： 2
当 t=1cm=1/100 m时，
L L
M RL
GM L M .T .C 100Lbp
M.T.C—厘米纵倾力矩 （9.81kN.m/cm） 设 GM BM 则
BM L MTC MTC(d ) 100Lbp
（2）吃水差的基本计算公式
( xg xb ) ML t 100MTC 100MTC
W
2018/10/2
第一节 船舶吃水差概念
2、产生吃水差的原因
船舶的重力作用线与正浮时的浮力作用 线在中线面上的投影不在同一条垂直线 上，即 ：
xg xb
G B
纵倾力矩
2018/10/2
第一节 船舶吃水差概念
3 、吃水差对船舶的影响
快速性
首倾 过大 尾倾 过大
2018/10/2
操纵性
其它
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 t1 t0
2018/10/2
Mt P xp P x f 100MTC
P( x p x f ) Mt 100MTC 100MTC
一）纵向移动载荷对吃水差的影响
L t d d d ( x ) F m f F1 2 L L t d A1 d A d m ( x f ) 2 L
2018/10/2
第三节 吃水差图表
考 试 大 纲 要 求
1、吃水差计算图表的制表原理 2、吃水差计算图表的应用。
2018/10/2
第三节 吃水差图表
1、吃水差曲线图（Trim diagram）
适用范围：大量载荷变动? 用途：计算大量载荷变动后t、dF、dA，及调整t 曲线图组成： 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。
t t d A d M x f d A ( Pi X i , ) 2 L
2018/10/2
2、吃水差曲线图的使用
吃 水 差 曲 线 图
2018/10/2
第三节 吃水差图表
2、吃水差比尺（Trimming table）
螺旋桨出水
2018/10/2
第一节 船舶吃水差概念
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 、装载状态下对吃水差的要求 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
式中
2018/10/2
ML—纵倾力矩 （9.81kN.m） xg—重心纵向坐标 （m ） xb—浮心纵向坐标 （m ）
第二节 吃水差的核算与调整
2、吃水差的基本计算公式
又
pi xi xg
PX t
i
i
Xb
100MTC
式中
—纵向重量力矩（9.81KN.m）; Pi—第i分项重量 （t ） Xi—Pi相应的重心纵坐标 （m ）
2018/10/2
2)计算油水消耗后平均吃水改变量
∑Pi （－170）＋（－30）＋（－100） δ d ＝ ————— ＝ ———————————————— ＝ －0.115 m 100TPC 100×26.09
3)计算油水消耗后的吃水差改变量 ∑Pi（Xpi－Xf） [ (－170 ) ( －7.62＋2.53 ) ] δ t ＝ ————————— ＝ ———————————————— ＋ 100×MTC 100×226 [ (－30 ) ( 5.12＋2.5 3) ] [ (－100 ) (－66.85＋2.53 )] ————————————— ＋ —————————————— ＝ 0.31 m 100×226 100 ×226 4)计算油水消耗后的首尾吃水改变量 Xf 2.53 δ dF ＝δ d ＋ (0.5－ ———)·δ t ＝－ 0.115＋ ( 0.5＋ ——— )×0.31＝0.0456 m LBP 140 Xf 2.53 δ dA ＝δ d － (0.5＋ ———)·δ t ＝－0.115－ ( 0.5－ ——— )×0.31＝－0.2644 m LBP 140 5)油水消耗后，船舶抵港时的首尾吃水 dF1＝ dF ＋ δ dF ＝ 8.56 ＋ 0.0456 ≈ 8.61 m dA1＝ dA ＋ δ dA ＝ 9.03 － 0.2644 ≈ 8.77 m
t L t L
二、影响吃水差的因素
（一）纵向移动载荷对吃水差的影响
移动特点 移动过程中船舶排水量不变，属于船内问题。
M P L
dA1
x F • G G• • 1 • •B1 B
dF1
W dF1
dA1
2018/10/2
一）纵向移动载荷对吃水差的影响
计算公式
Px t 100 MTC
（二）载荷变动对吃水差的影响
2、少量载荷(Pi < 10%)变动的计算
一）纵向移动载荷对吃水差的影响 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
P d 100TPC
2018/10/2
一）纵向移动载荷对吃水差的影响
2、少量载荷(Pi < 10%)变动的计算
减少螺旋桨沉深Βιβλιοθήκη 轻载时，舵效 船首甲板上浪 降低船速，船舶纵 变差，航行稳 对首部结构造 摇时，船打空车严 定性变差，操 成损害； 重，主机受力不均，纵困难，航速 降低主机寿命。 降低 轻载时船首底板易 操纵性能变差，不利于了望 遭拍底，造成损害 回转性差 易偏离航向；
甲板上浪
2018/10/2
2018/10/2
第三节 吃水差图表
一、吃水差曲线图
1、制作原理
Pi X i L X gL X b Mt t t ( Pi X i , ) 100MTC 100MTC
t t d F d M x f d F ( Pi X i , ) 2 L
2018/10/2
第二节 吃水差的核算与调整
2018/10/2
L t t d ( x ) d d x F f F m f 2 L 2 L t t d A ( x f ) d A d m x f 2 L 2
2018/10/2
例题：“安新江”轮从大连港开航时排水量
Δ＝ 20,522 t，首吃水dF＝8.56 m，尾吃水dA＝9.04 m。 在往科伦坡港航行途中，消耗燃油170 t（其重心在船 中后7.62 m处），重柴油30 t（其重心在船中前5.12 m处），淡水100 t（其重心在船中后66.85 m处），求 抵科伦坡港时的船舶首尾吃水。 解：1)根据船舶排水量20,522 t，查得船舶平均吃水 dM＝8.8 m，每厘米纵倾力矩MTC＝9.81×226 kN·m／ cm，每厘米吃水吨数TPC＝26.09 t／cm，漂心距船中 距离Xf＝－2.53 m。
海上货物运输
第五章 船舶吃水差的计算与调 整
上海海事大学商船学院
第一节 船舶吃水差概述
考 试 大 纲 要 求
2018/10/2
1、吃水差的概念及产生原因； 2、吃水差对船舶性能的影响； 3、对万吨级装载状态下船舶吃 水差以及空载航行时船舶吃 水及吃水差要求。
第一节 船舶吃水差概念
一、吃水差的概念 1 、吃水差的定义 吃水差（Trim）t—船舶在首垂线处
2018/10/2
第一节 船舶吃水差概念
2 、空载航行时对吃水及吃水差的要求 1）对吃水的要求
通常情况下， d≥50%dS 冬季航行时， d≥55%dS
上海船舶研究所建议值：
d F (min) 0.025LBP (m) LBP 150m， d M (min) 0.02 LBP 2(m)