船舶的重量性能与容积性能

第一节 船舶的重量性能与容积性能 一、概述

1. 船舶货运的研究对象和内容。

1)海上货运流程：受载、配载、装船、途中管理、卸载、交付 2)海上货运要求：安全、优质、快速、经济 2. 本课程教学安排与要求。

1)知识理念 2)学习方法及要求 二、船体基础知识 1. 船舶主尺度

1)主尺度的内容、种类及用途 内容：长、宽、深、吃水

种类及用途：型尺度、登记尺度、最大尺度 2)型尺度的定义

2. 船用坐标系、船舶基准(剖)面

◆ 船舶基准面：

中线面：过船宽中央的纵向垂直平面。 中站面：过船长中点的横向垂直平面。

基平面：过船长中点，龙骨板上缘且平行于设计水线面的平面。 ◆ 船体基准剖面：

中纵剖面：中线面上船体剖面。 中横剖面：中站面上船体剖面。

设计水线面：过设计吃水且平行于基平面的平面上船体剖面。 三、船舶浮性 1. 船舶平衡条件

重力与浮力平衡： 9.819.81W V g ρ⨯=⨯⨯=⨯∆

2．重心G ：Gravity(X g ，Y g ，Z g )

i i

g i

P X X LC G

P ∑⋅=

=∑…… Longitudinal Center of Gravity

i i g i P Y Y TC G

P ∑⋅==∑………… Transverse Center of Gravity

()i i g i

P Z Z VC G K G P ∑⋅=

=∑…… Vertical Center of Gravity

浮心B ：Buoyancy （X b ，Y b ，Z b ），船舶排水体积形心，其位置可从资料中查取。 常用：浮心纵向坐标B X 、垂向坐标()B Z K B 3. 船舶浮态：四种（取决于重心与浮心的位置关系）

理论推导计算时常取正浮状态，实际航行时一般要求适度尾倾。 四、船舶重量性能

1. 排水量∆：船舶所排开水的重量。V W ρ∆=⨯=（总重量）

空船排水量L ∆(Light ship displacement)：即空船重量，由资料查得，定值。

L D W

∆=∆+

2. 总载重量D W (Deadweight)：船舶在某一水线下装载的所有重量。 DW Q G C =∑+∑+

式中：

Q ∑：船舶载货量。

G ∑：航次储备量。指船上船员、行李、备品重量1G 和油水重量2G 之和。 C

：船舶常数(Constant)。营运后的空船重量与新出厂时的空船重量的差值。

变量，某一时间段内（如具体航次）取为定值。 总载重量用途：统计船舶的重量拥有量。

如：我国8000吨远洋货船，8000吨是指设计状态下的 总载重量 3. 具体航次最大装货量：净载重量N D W (Net Deadweight) max N D W D W G C =-∑-

max

D W ：最大总载重量（最大装载量），由多种因素决定。

五、容积性能 1. 船舶总舱容 Vch

1)散装舱容(Grain Capacity)

2)包装舱容(Bale Capacity)：一般为散装舱容的90%～95% 3)液货舱舱容(Liquid Capacity)

2. 舱容系数(Coefficient of load)：每一净载重量所占有的货舱容积。

3

(/)ch V m t N D W

μ∑=

理解为：船舶能为每吨货物提供的体积。 μ较大，该船该航次适合装较轻货物； μ较小，该船该航次适合装较重货物。 3. 船舶登记吨位：registered tonnage

根据船舶吨位丈量公约或《法定规则》丈量确定的船舶容积。 1)总吨位(Gross tonnage)：GT ，总容积

总吨位用途：统计船舶的容量拥有量；分级依据；收费标准等。 如：甲类一等：无限航区、3000总吨及以上船舶。 2)净吨位(Net tonnage)：NT ，有效容积 净吨位用途：港口费用或税金的基准。 3)运河吨位(Canal tonnage)：CT 4. 总吨位和总载重量的关系

第二节 船舶吃水 一、概述

1. 水面与船底之间沿铅垂线的距离。

正浮时：水线面与基平面之间的垂直距离，此时船舶吃水处处相等。 实际吃水=型吃水+平板龙骨厚度

2. 吃水意义：船舶排水量大小的直观标志。 1)航行安全性：如最大吃水限制，干舷要求等： 2)航海性能：水下形状，阻力，浮心位置等： 3)船舶浮态：各处吃水

3. 水尺标志（六处）

1)公制：阿拉伯数字，字高和间距均为10 cm 2)英制：罗马数字，字高和间距均为6 in

例：水线位于水尺标志“VIII ”字体高度一半处，则该处的吃水为8英尺3英寸。 二、基本概念

1. 首吃水：首垂线上的吃水，水尺标志读出的吃水需进行修正。 尾吃水：尾垂线上的吃水，水尺标志读出的吃水需进行修正。 舯吃水：型长中点处的吃水，水尺标志直接读出。

2. 平均吃水：同等排水量条件下，对应于船舶正浮时的吃水。 船舶小倾角范围内，是指漂心处的吃水。

漂心F ：Floatation （X f ，Y f ，Z f ）水线面的几何中心，常用漂心纵向坐标X f 。

其位置可从船舶资料中查取。

三、平均吃水的计算 1. 正浮 2. 仅有横倾： 2

P S

m d d d +=

3. 仅有纵倾：

2

f F A

m BP

x t d d d L ⋅+=

+

4. 既有横倾又有纵倾： 6

Fp Fs M p M s Ap As

f m BP

d d d d d d x t d L +++++⋅=

+

5. 有横倾纵倾和纵向变形 68

F M A

f m B P

x t d d d

d L ⋅++=

+

式中:,,F M A d d d ：船舶首、舯和尾部左右平均吃水(m)。 四、吃水修正计算 1. 少量载荷增减

每厘米吃水吨数TPC ：平均吃水变化1厘米时，船舶排水量的变化值(t/cm)。

0.01w

TPC A ρ=⨯⨯

T P C 可从船舶资料中查取。

当船舶有少量载荷P 变化时，其平均吃水的变化量δd 为:

100P d T P C

δ=

⋅

式中：P ：改变的载荷重量(t)，加载时取“+”，减载时取“-”。 2. 舷外水密度变化

1)舷外水密度由1ρ变化到2ρ，设排水量不变：

2

1

(

)100S S d TPC

ρρδρρ∆=

-

⋅

式中：S ρ：标准海水密度，3

1.025/S g cm ρ=

T P C ：3

1.025/S g cm ρ=水域中的值。

2)近似计算

22

11d d ρ

ρ⋅=⋅

3. 淡水水尺超额量FWA

船舶由标准海水水域3

1.025/S g cm ρ=驶入标准淡水水域3

1.000/g cm ρ=时，

平均吃水的增加量。