5第五章 船舶吃水差的计算与调整解析
第五章船舶吃水差的计算与调整
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
第五章 船舶吃水差
（1）经验法
通常情况下: 冬季航行时:
（2）IMO的要求
LBP 150m,
d≥50%dS d≥55%dS
dF (min) 0.025LBP (m) dM (min) 0.02LBP 2(m)
LBP 150m，
２、其它要求
dF (min) 0.012LBP
d M (min)
一、吃水差的基本概念
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。
3、船舶的纵倾类型
L
F •
平吃水(Even keel)：
W
••
G B
t dF dA 0
G
W1 首倾(Trim by head)：
L
F
W
L1 B
t dF dA 0
影响
特点：重心不变，浮心改变
例1：舷外水密度减小
假设平行沉浮：1) d ( )
排水量分解
100TPC 1 0
0
d 100TPC1
纵倾
MZ (xg xf )
2) t d TPC 1 (xg xf ) MTC
W1 W
例2：舷外水密度增加 W2
Z
L2
F
G
•G
L1 L
B
海上货物运输
航海学院 货运教研室
第一篇 第五章 船舶吃水差（Trim）
吃水差的基本概念 船舶营运对吃水差的要求 吃水差及首、尾吃水计算 吃水差调整 吃水差计算图表
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
第五章 船舶吃水差备课讲稿
第五章船舶吃水差第一节航行船舶对吃水差及吃水的要求吃水差的概念：1．吃水差的定义船舶吃水差是指首吃水与尾吃水的差值，用符号t表示。
当船舶首吃水大于尾吃水时，t为正值，称为首吃水差，相应纵向浮态称作首倾；当船舶首吃水小于尾吃水时，t为负值，称为尾吃水差，该纵向浮态称作尾倾；当船舶首吃水和尾吃水相同时，t为零值，相应纵向浮态称作平吃水。
2．吃水差产生的原因若装载后重心纵向位置与正浮状态的浮心纵向位置不在同一垂线上，则船舶将产生一纵倾力矩，迫使船舶纵倾。
随着船舶纵倾，水线下排水体积的形状发生变化，浮心也随之移动。
当船倾斜至某一水线时，重心与纵倾后的浮心重新在与新水线垂直的垂线上，则船舶达到平衡，此时船舶首、尾吃水不相同，从而产生吃水差。
吃水差对船舶性能的影响：船舶吃水差及吃水对操纵性、快速性、适航性与抗风浪性能都会产生一定的影响。
尾倾过大，船舶操纵性变差，航速降低，船首部底板易受波浪拍击而导致损坏，驾驶台瞭望盲区增大；首倾时使螺旋桨和舵叶的人水深度减小，航速降低，航向稳定性变差，首部甲板容易上浪，而且船舶在风浪中纵摇和垂荡时，使螺旋桨和舵叶易露出水面，造成飞车。
船舶在某些情况下空载航行，此时吃水过小，更影响螺旋桨和舵叶的入水深度，使船舶操纵性和快速性降低。
另外，因受风面积增大，也使船舶稳性变差、航速减小。
营运船舶对吃水差的要求：船舶在航行中为保证其航海性能，应使船舶适度尾倾。
船舶开航前，尾吃水差适宜值与船舶大小、装载状况、航速等因素有关。
实践经验表明，万吨级货船适度吃水差为：满载时-0.3～-0.5m ；半载时-0.6～-0.8m ；轻载时-0.9～-1.9m 。
各船具体情况不同，驾驶人员应根据本船实际状况确定适当尾吃水差值。
船舶不同装载状况下若航速一定，存在一纵倾状态使船舶航行阻力最小，因而所耗主机功率也最小，从而节省了燃料，该纵倾状态称为最佳纵倾。
空载航行船舶对吃水差及吃水的要求：船舶在空载时，为了节约能源总力图减少压载重量，但考虑到船舶过小吃水及不适当的吃水差会给船舶安全航行带来不利影响，因此应使压载后的船舶纵向浮态满足一定要求。
船舶吃水差保证及调整—吃水差基础知识
B.减少首部甲板上浪，保证主机均衡工作，便于驾驶台瞭望。
2.万吨级货船的吃水差值 满载时要求 t = -0.3～-0.5 m； 半载时要求 t = -0.6～-0.8 m ； 轻载时要求 t = -0.9～-1.9 m。
3.大吨位船舶要求平吃水，以免搁浅,也有利于在吃水受限的情况下多 装货。
船舶吃吃水与尾吃水的差值
t = dF - dA
当t = 0时，称为平吃水(Even keel)； 当t > 0时，称为首倾(Trim by head)； 当t < 0时，称为尾倾(Trim by stern)。
二、吃水差对船舶的影响
1.影响船舶操纵性、快速性和耐波性。 2.船舶稳性。 3.船体纵向受力状况。 4.影响装载量。 5.部分港口使费的支出。 6.影响码头装卸。
快速性
操纵性
耐波性等
首倾时
轻载时螺旋桨沉深比 下降，影响推进 效率。
轻载时舵叶可 能露出水面， 影响舵效。
满载时船首容易上 浪。
过大尾 倾时
轻载时球鼻首露出水 面过多，船舶阻
水下转船动力 点后移，回
轻载时船首盲区增 大，船首易遭海
力增大。
转性变差。
浪拍击。
三、对船舶吃水及吃水差的要求
1.船舶航行时要求有一定的尾倾
5第五章_船舶吃水差的计算与调整
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
船舶吃水差计算讲解
P d 100TPC
( m)
P 符号： 装正卸负
（2）纵移，计算δt和t1
t
ห้องสมุดไป่ตู้
P(XP X f ) 100MTC
(m)
船舶吃水差及首尾吃水的计算
t1 t t (m)
（3）计算 dF1，dA1
Xf d F 1 d F d t 0.5 ( m) L Xf d A1 d F 1 t1 d A d t 0.5 L
( m)
例题10-2
某船由某港开航时Δ=20122t，dF=8.50m， dA= 8.90m，航行途中油水消耗：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dF1，dA1 。 已知Δ=20122t时 xf=-1.42m，TPC=25.5 t/cm，MTC=9.81×225.1 KNm/cm，Lbp=140m。
船舶吃水差及首尾吃水的计算
一、基本计算方法（适用于积载设计）
（） 1 t
( X g Xb ) 100 MTC
(m)
( Pi X i ) Xg
Xf （2）d F d m t 0.5 L
(m)
Xf (3) d A d F t d m t 0.5 (m) L
例题10-1
（2）求压载水调拨后的dF1，dA1
Xf d F 1 d F t 0.5 L 1.54 8.29 0.36 0.5 8.47 m 140 d A1 d F 1 t1 8.47 (0.64) 9.11m
第五章-船舶吃水差
第一节 航行船舶对吃水差及吃水的要求吃水差的概念： 1．吃水差的定义船舶吃水差是指首吃水与尾吃水的差值，用符号t 表示。
当船舶首吃水大于尾吃水时，t 为正值，称为首吃水差，相应纵向浮态称作首倾；当船舶首吃水小于尾吃水时，t 为负值，称为尾吃水差，该纵向浮态称作尾倾；当船舶首吃水和尾吃水相同时，t 为零值，相应纵向浮态称作平吃水。
2．吃水差产生的原因若装载后重心纵向位置与正浮状态的浮心纵向位置不在同一垂线上，则船舶将产生一纵倾力矩，迫使船舶纵倾。
随着船舶纵倾，水线下排水体积的形状发生变化，浮心也随之移动。
当船倾斜至某一水线时，重心与纵倾后的浮心重新在与新水线垂直的垂线上，则船舶达到平衡，此时船舶首、尾吃水不相同，从而产生吃水差。
吃水差对船舶性能的影响：船舶吃水差及吃水对操纵性、快速性、适航性与抗风浪性能都会产生一定的影响。
尾倾过大，船舶操纵性变差，航速降低，船首部底板易受波浪拍击而导致损坏，驾驶台瞭望盲区增大；首倾时使螺旋桨和舵叶的人水深度减小，航速降低，航向稳定性变差，首部甲板容易上浪，而且船舶在风浪中纵摇和垂荡时，使螺旋桨和舵叶易露出水面，造成飞车。
船舶在某些情况下空载航行，此时吃水过小，更影响螺旋桨和舵叶的入水深度，使船舶操纵性和快速性降低。
另外，因受风面积增大，也使船舶稳性变差、航速减小。
营运船舶对吃水差的要求：船舶在航行中为保证其航海性能，应使船舶适度尾倾。
船舶开航前，尾吃水差适宜值与船舶大小、装载状况、航速等因素有关。
实践经验表明，万吨级货船适度吃水差为：满载时-0.3～-0.5m ；半载时-0.6～-0.8m ；轻载时-0.9～-1.9m 。
各船具体情况不同，驾驶人员应根据本船实际状况确定适当尾吃水差值。
船舶不同装载状况下若航速一定，存在一纵倾状态使船舶航行阻力最小，因而所耗主机功率也最小，从而节省了燃料，该纵倾状态称为最佳纵倾。
空载航行船舶对吃水差及吃水的要求：船舶在空载时，为了节约能源总力图减少压载重量，但考虑到船舶过小吃水及不适当的吃水差会给船舶安全航行带来不利影响，因此应使压载后的船舶纵向浮态满足一定要求。
第五章 船舶吃水差
第五章船舶吃水差第一节运营船舶对吃水差及吃水的要求（一）船舶吃水差及吃水对航行性能的影响对船舶的操纵性、快速性、耐波性、稳性、强度及过浅滩能力都有影响。
（1）首倾过大空载时，往往尾吃水过小，影响螺旋桨推进效率和舵效；满载时，首部甲板容易上浪使船舶耐波性下降。
（2）尾倾过大空载时，船首了望盲区增大，船首底板易遭受海浪猛烈拍击，使船舶耐波性下降，损害船体结构；满载时，使转船作用点后移，影响舵效。
（二）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t=-0.3m~-0.5m半载时t=-0.6m~-0.8m轻载时t=-0.9m~-1.9m（三）空载航行船对吃水及吃水差的要求尾机型船在空载时因机舱较重而尾倾严重，平均吃水过小，会严重影响船舶航行安全。
因此，IMO和各国都对空载吃水和吃水差有明确的要求。
主要有：1.空载吃水差：|t |＜2.5%L，使纵倾角φ＜ 1.5°；2.尾吃水：要求达到螺旋桨沉深直径比h/D ＞0.8 ～0.9；3.平均吃水：一般要求d＞ 50% 夏季满载吃水；m＞ 55% 夏季满载吃水；4.冬季航行要求dm5.最小平均吃水d≥ 0.02L + 2 （m）m6.首吃水： L ≤150 m，d≥ 0.025L （m）FL ＞150 m，d≥ 0.012L + 2 （m）F第二节 船舶吃水差及首尾吃水的计算（一）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。
（二） 吃水差计算原理1．计算条件一般来说，船舶纵倾角都在小倾角（10 ~15°）范围内，因此，仅仅从静纵倾力矩角度来考察船舶纵向浮态和计算吃水差就完全可以满足实际需要。
作用在船体上的静纵倾力矩仅限于船舶装卸载荷或纵向移动载荷所产生的。
2．厘米纵倾力矩MTC船舶吃水差t 与作用在船体上的纵倾力矩M T 成正比，如果纵倾力矩为零，就没有吃水差。
为便于计算吃水差，船舶设计部门给出了船体在各排水量下吃水差每变化1厘米所对应的纵倾力矩值，称为厘米纵倾力矩，用MTC 表示，其单位为t.m ／cm 。
船舶吃水差的调节
船舶吃水差的调节船舶吃水差是指船舶在一定载态下首尾吃水的差值，通常是首吃水减去尾吃水，如大连海事大学出版的《船舶货运》就是这么定义的。
吃水差为正值时，首吃水大于尾吃水，船舶首倾；吃水差为负值时，尾吃水大于首吃水，船舶尾倾；吃水差为零时，首尾吃水相等，称为平吃水。
但美国船级社（ABS）认证的有些船舶装载手册是用尾吃水减去首吃水。
吃水差的大小不但影响船舶港口使费和进出吃水受限水域，如运河的港内，而且还会直接影响到船舶性能，如操纵性、快速性、耐波性等。
若船舶尾倾过大：1.操纵性能将会降低，易偏离航向，旋回性降低。
因为船首湿水面积减小，旋回时船首受到的水压力反作用力减小，因此旋回初经增大。
根据实践证明，尾吃水每增加1%船长，旋回初径将增加10%。
2. 大风浪天气中，由于尾部干舷减小，易造成船尾上浪，船首出现严重的拍底现象，损伤船体构造。
3.大型船舶，满载时驾驶台盲区200米以上，空栽达700米左右，集装箱船还要大。
若再严重尾倾，不利于驾驶台了望，影响船舶安全航行换而言之，若船舶首倾过大：1.水阻力增大，降低船速。
2.首吃水过大，舵页漏出水面，舵效降低，不易于船舶转向还会发生空摆现象。
3.首部干舷减小，易造成甲板上浪。
4.螺旋桨易漏出水面，飞车现象出现，空泡加大，影响主机和桨叶寿命。
所以根据船舶经验和实践，对船舶吃水差有适当的要求。
一般吨位船舶应保持适度尾倾。
有利于船舶运动流线型，发动机效率和舵效；大吨位船舶应平吃水进出港；少数高速船不要求尾倾。
因此当船舶吃水不符合要求时，吃水差的调整在装卸货及航行过程中十分必要。
大连海事大学出版的《船舶货运》大专院校统编教材中讲述了两种方法：纵向移动载荷、少量加载或减载。
此两种方法较为常见，在船舶实践中十分实用。
但在实践中，也有一些问题无法解决。
（一）纵向移动载荷方案，根据预定的吃水差和当前吃水差的差值求出吃水差的改变量。
然后根据下面的公式可求出已知重量货物的移动距离或者已知移动距离的货重：P=100δt * MTC / Lδt ：吃水差的改变量，要求的吃水差与实际吃水差的差值。
第五章船舶吃水差的计算与调整
B
F •
G
W dF
xb
xg
2.船舶重心距船中距离xg的确定
xg Px
i 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； 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；
2019/2/17
当装载量不正好是100t时，可用下式求解：
d F1 d A1
P d F 100 P d A 100
卸载时，其数值与查表所得相同，但符号相反。
2019/2/17
习题
1.某船Δ=20325t ，dF=8.29m，dA=9.29m, xf= -1.54m, MTC=9.81x227.1kN· m/cm，为减小船舶吃水差，拟将 No.3压载舱（xp3=12.1m）压载水250t调拨至No.1压载 舱（xp1=45.14m），已知船长Lbp=140m，试求压载水 调拨后的dF1、dA1和t1。 2.某船到港前Δ=19000t，dF=8.21m，dA=8.71m,查得 MTC=9.81x217kN· m/cm，xf= -0.97m，进港时要求船 舶平吃水，问首尖舱（xp=66.35m)加多少吨压载水才能 满足要求。
dA
d船中
dA
F xf • dM
dF
当漂心在船中处，即xf=0时：dF=dM+0.5t
2019/2/17
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：
5第五章船舶吃水差的计算与调整解读
5第五章船舶吃水差的计算与调整解读船舶吃水是指船体下沉水面与静水面之间的垂直距离。
船舶的吃水差会直接影响其稳定性、荷载能力、速度和航行性能等方面。
因此，准确计算和恰当调整船舶吃水差对于航海安全和船舶性能至关重要。
船舶吃水差的计算主要涉及以下几个方面：1.船舶设计吃水差计算：船舶吃水差需要在船舶设计阶段进行计算，以确保设计的船舶具备适当的稳定性和荷载能力。
设计师需要考虑船舶的建造材料、结构形式、船型参数等因素，并采用相应的计算方法和公式进行计算。
2.船舶归载吃水差计算：船舶在不同载荷条件下的吃水差也需进行计算，以确定船舶的有效载重能力和航行性能。
该计算包括货物重量、柴油油量、淡水量等因素的考虑。
3.船舶吃水差的测量：船舶在服役期间，需要进行定期的吃水测量，以确保船舶的吃水差与设计要求相符合。
通常使用测深仪或吃水尺等工具进行测量，得出准确的吃水差数据。
在进行船舶吃水差调整时，需要根据实际情况采取相应的措施：1.调整货物分配：对于货物集中在船舱中的情况，可以根据船舶的稳定性要求，将货物分散到更加合适的位置。
这可以通过货物的移动或重新安排货物的摆放顺序来实现。
2.调整燃油和水的负荷：船舶在航行中需要燃油和淡水供应，其重量也会对吃水差产生影响。
当船舶吃水差偏大时，可以适当减少燃油和淡水的负荷，以减轻船舶的重量并调整吃水差。
3.调整船舶装备和设施：一些船舶装备和设施的位置和重量也会对船舶的吃水差产生影响。
在需要调整吃水差的情况下，可以考虑重新布置这些装备和设施，以达到合适的吃水差。
总之，船舶吃水差的计算和调整对于航海安全和船舶性能至关重要。
设计师、船东和船员都需要掌握相关知识，并根据实际情况采取合适的措施，确保船舶吃水差处于安全和合适的范围内。
海上货物运输 第05章 船舶吃水差
尾倾(Trim by stern)：
t = dF − dA < 0
二、船舶吃水差及吃水对航行性能的影响
1、过大尾倾 、
船首底板易遭浪拍击 操纵性能变差， 操纵性能变差，易偏航 影响嘹望。 影响嘹望。
L1 L G F B W W1 L L1 F B G W W1
２、首倾
舵效变差，操纵困难， 舵效变差，操纵困难， 航速降低； 航速降低； 首部甲板易上浪； 首部甲板易上浪； 船舶纵摇时，易飞车， 船舶纵摇时，易飞车， 受力不均， 主机 受力不均，降低寿命
一、纵向移动载荷对吃水差的影响
特点： 船舶排水量不变，船内问题。 特点： 船舶排水量不变，船内问题。 分析1、 分析 、力矩平衡法 分析2、 分析 、力系平衡法
1) δt = P ⋅ ( x p 2 − x p1 )
P
MZ = P ⋅ lx
ML
δt =
Z
MZ 100MTC
MZ P
100MTC 1 L− xf W1 2 ⋅ δt 2 ) dF 1 = dF + L W 1 L+ xf d A1 = d A − 2 ⋅ δt L
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: 通常情况下 冬季航行时: 冬季航行时
d≥50%dS d≥55%dS
dF(min) ≥ 0.025LBP ( m ) dM(min) ≥ 0.02LBP + 2( m )
（2）IMO的要求 ） 的要求
1、吃水差的定义 、
t = dF − dA
t tgϕ = L
dA
Y G B F
2、吃水差产生的原因 、 船舶装载后重心的纵向 船舶装载后重心的纵向 位置与正浮时浮心的纵 位置与正浮时浮心的纵 向位置不共垂线。 位置不共垂线。
第五章 船舶吃水差
第二节 吃水差及首尾吃水的计算
（一）每厘米纵倾力矩MTC 每厘米纵倾力矩
M = TC
∆⋅ GML
100LBP
=
∆⋅ ( KB+ BML − KG) ∆⋅ BML
100LBP ≈ 100LBP
上述公式仅为了解
MTC: 反映吃水差变化 反映吃水差变化1CM所需的纵倾力矩 所需的纵倾力矩, 所需的纵倾力矩 其数值随吃水变化而变化. 查表而来. 其数值随吃水变化而变化 查表而来 主要用于计算吃水差
货堆长度 xi = + 货堆近船中一端至船中 距离 2
2. 根据排水量查静水力资料获得数据 MTC 等所需数值 等所需数值. 3. 按公式计算即可
∆⋅ ( xg − xb ) ML ∆⋅ l t= = = 100M TC 100M TC 100M TC
4、首、尾吃水的计算 、
LBP − xf dF = dM + 2 ⋅t LBP LBP + xf d = d − 2 ⋅t A M LBP
1. 制作原理
LBP − xf 100( x − x ) 100 P f ( cm) + 2 × δdF = TPC LBP M TC
LBP + xf 100( x − x ) 100 P f − 2 × δdA = ( cm) LBP M TC TPC
2. 吃水差比尺图
当装载量不是100t时，可用下式求解： 时 可用下式求解： 当装载量不是
船舶吃水差（ 第五章 船舶吃水差（Trim） ）
吃水差的基本概念 船舶营运对吃水差的要求 吃水差及首、 吃水差及首、尾吃水计算 吃水差调整 吃水差计算图表
吃水差的基本概念
1、吃水差的定义 、
5第五章 船舶吃水差的计算与调整
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。
2019/2/17
青院船艺教研室 齐绍江
第二节 吃水差的核算与调整
2、吃水差的基本计算公式
其中，GML—纵稳性高度。
M GZ GM sin RL L L
令
2019/2/17
GM KM KG KB BM KG L L L
t M GM tg GM RL L L L bp 青院船艺教研室 齐绍江
d 0 . 025 L ( m ) F (min ) BP L 150 m ， BP d 0 . 02 L 2 ( m ) M (min ) BP
d 0 . 012 L 2 ( m ) F (min) BP L 150 m ， BP d 0 . 02 L 2 ( m ) M (min) BP 青院船艺教研室 齐绍江
（2）吃水差的基本计算公式
( x x ) M g b L t 100 MTC 100 MTC
式中
2019/2/17
ML—纵倾力矩 （9.81kN.m） xg—重心纵向坐标 （m ） 青院船艺教研室 齐绍江 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
2019/2/17
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 2.5% I 小于0.65-0.75 I ） 0 . 65 ~ 0 . 75 ，当 0 . 5 时，推进效率将急剧下 降。
船舶货运第五章
第五章 船舶吃水差的计算与调整
§5.1 船舶吃水差及吃水差计算 5.1.2 吃水差的计算与调整 二、载荷变化对吃水差和首尾吃水的影响 1.载荷纵向移动的影响及计算
P X t 100 MTC
海上货物运输
第五章 船舶吃水差的计算与调整
§5.1 船舶吃水差及吃水差计算 5.1.2 吃水差的计算与调整 二、载荷变化对吃水差和首尾吃水的影响 1.载荷纵向移动的影响及计算
t
P（ X P X f） 100MTC
海上货物运输
第五章 船舶吃水差的计算与调整
§5.1 船舶吃水差及吃水差计算 5.1.2 吃水差的计算与调整 二、载荷变化对吃水差和首尾吃水的影响 2.载荷少量增减的影响及计算
dF ' LBP xf P 2 dF dF dF t LBP 100 TPC LBP xf P 2 dA dA dA t LBP 100 TPC
d A'
海上货物运输
第五章 船舶吃水差的计算与调整
§5.1 船舶吃水差及吃水差计算 5.1.2 吃水差的计算与调整 三、船舶吃水差的调整 1.载荷纵向移动 P 100 t MTC
X
若舱容难以满 足，轻重货等 体积纵向互换
PH PL P PH SFH PL SFL
§海上货物运输
第五章 船舶吃水差的计算与调整
5.1 船舶吃水差及吃水差计算 5.2 吃水差图表
海上货物运输
§第五章 船舶吃水差的计算与调整 5.1 船舶吃水差及吃水差计算 5.1.1 吃水差概念 5.1.2 吃水差的计算与调整
海上货物运输
第五章 船舶吃水差的计算与调整
§5.1 船舶吃水差及吃水差计算 5.1.1 吃水差概念 一、吃水差的概念及产生原因 t dF d A 1.概念： 2.原因：纵向上，船舶装载后总重心与 正浮时的浮心不共垂线，即 xg xb
C5船舶吃水差
P (xf xp )
1 L xf P 2 t d F1 d F 100TPC L 1 L xf 4) P 2 t d A1 d A 100TPC L t t t 1 W
W1
Z P P
MZ
G
F
L
L1
Pi
xg
Px
i
Pi
2、变形1—以空船状态为基准
L Pi
Xg L XL Pi x Pi
3、变形2—以装卸前状态为基准
1 Pi
Xg1 X g Pi x Pi 1
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
W1 W W2 F •G B
k
L2 G
L1 L
例2：舷外水密度增加
例2 舷外水密度增大
1 ( ) 假设平行沉浮： ) d 100TPC 1 0 排水量分解
0
d 100TPC 1 M Z ( x g xf )
纵倾
M Z ( xg xf )
I yf V
X F
I yf
水线面面积对yf轴的面积惯性矩
二、纵稳性半径
1、详算法
R BM L I yf V
2
3－2
Iy
lF
lA
x 2 ydx V
I y f I y Aw x f
I yf
Y Yf
y x dx·
lF
lA
x 2 ydx V
Aw x f
2
X lF
lA
5 船舶吃水差的计算与调整
5. 船舶吃水差的计算与调整☐5. 船舶吃水差的计算与调整(41期)☐5. 船舶吃水差的计算与调整(42期)☐5. 船舶吃水差的计算与调整(43期)☐5. 船舶吃水差的计算与调整(44期)☐5. 船舶吃水差的计算与调整(45期)5. 船舶吃水差的计算与调整(41期)☐1.某万吨货轮某航次半载出港时吃水差t=-0.7m，则根据经验将会对船舶产生的影响是：☐A. 提高航速☐B. 提高船舶舵效☐C. 减少甲板上浪☐D. A、B、C均有可能⏹参考答案：D5. 船舶吃水差的计算与调整(41期)☐2.通常情况下，船舶空载航行时，其吃水差与船长之比的绝对值应：☐A. 大于2.5%☐B. 大于1.5%☐C. 小于2.5%☐D. 小于1.5%⏹参考答案：C5. 船舶吃水差的计算与调整(41期)☐3.某轮两柱间长为76m,装货后平均吃水为6.02m,漂心距中距离为1.16m ,吃水差为-0.97m,则船尾吃水为______m。
☐A. 6.08☐B. 6.52☐C. 6.68☐D. 6.38⏹参考答案：B5. 船舶吃水差的计算与调整(41期)☐4.船舶纵向移动载荷调整吃水差，已知t=-0.30m，则由前向后移动载荷时，吃水差将：☐A. 增大☐B. 减小☐C. 不变☐D. 变化趋势不定⏹参考答案：A5. 船舶吃水差的计算与调整(41期)☐5.某船尾吃水5.49m,吃水差-0.46m,漂心在船中，查得在某舱加载100吨时首吃水的改变量为-7.38cm,尾吃水的改变量为13.39cm，则在该舱卸货205t后船舶首吃水为______m。
☐A. 5.11☐B. 5.18☐C. 5.26☐D. 5.48⏹参考答案：B5. 船舶吃水差的计算与调整(42期)☐1.船舶装载后，经计算，重心在浮心之前，则船舶______。
☐A. 首倾☐B. 尾倾☐C. 正浮☐D. 浮态不能确定⏹参考答案：A5. 船舶吃水差的计算与调整(42期)☐2.根据经验，万吨级货轮在半载时适宜的吃水差为尾倾______m。
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
W
L1
G
B
2021 dF dF
d A1 d A d A
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）
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 M L (xg xb ) L
100MTC 100MTC 100MTC
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
船舶原理(第五章 船舶吃水差)
节目录
章目录
总目录
7
2018/12/26
绪
课程学习的相关信息
论
本课程共40学时，全部为理论教学。 教材选用大连海事大学出版社杜嘉立主编的《船舶原 理》。 课堂纪律
遵循学校的管理规定 点名，采取随机抽查点名方式，一次课扣5分，两次扣10分 三次课旷课者，取消考试资格。请假，向班主任、辅导员或 书记请假。 上课看手机、睡觉的，一次扣2分。
第五章 吃水差
2018/12/26
26
章目录
总目录
第三节 船舶吃水差
第五章 吃水差
2018/12/26
27
节目录
章目录
总目录
第三节 船舶吃水差
第五章 吃水差
2018/12/26
28
节目录
章目录
总目录
第三节 船舶吃水差
第五章 吃水差
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29
节目录
章目录
总目录
第三节 船舶吃水差
绪
论
课程内容 《船舶原理》是研究船舶平衡和运动规律的一门科学， 主要包含船舶的6个航海性能，包括如下两部分：
船舶静力学（以流体静力学为基础）
浮性 稳性 抗沉性
船舶动力学（以流体动力学为基础）
快速性（阻力与推进） 适航性（耐波性、摇荡性） 操纵性
另外包含了船体强度这一章节。
第一节 航行船舶对吃水差及吃水的要求 第五章 吃水差
吃水差
空载航行船对吃水的要求
定义 经验法 吃水差������与纵倾角φ之间的关系 IMO对远洋船舶的平均吃水 和艏吃水的要求 吃水差产生的原因 艉吃水要求 纵向浮态类型
吃水及吃水差对船舶的影响
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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 ）
减少螺旋桨沉深， 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
2018/10/13
的吃水与尾垂线处的吃水的差值。
t dF d A
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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
LBP
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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。
2018/10/13
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)
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
W
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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 ：Biblioteka xg xbG B
纵倾力矩
2018/10/13
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
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操纵性
其它
D
2.5%
BP
D
吃水差与船长之比
t Lbp 纵倾角
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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：
M RL GZL GM L sin
其中，GML—纵稳性高度。
GM L KM L KG KB BM L KG
令
2018/10/13
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
i i
px
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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
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
2018/10/13
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
2018/10/13
第二节 吃水差的核算与调整
2018/10/13
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
2018/10/13
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。
2018/10/13
第二节 吃水差的核算与调整
2、吃水差的基本计算公式
螺旋桨出水
2018/10/13
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