船舶吃水差的概念與基本計(jì)算

1、第一節(jié) 船舶吃水差的概念與基本計(jì)算一、吃水差概述1. 吃水差(trim)概念 當(dāng)t = 0時(shí)，稱為平吃水(Even keel)；t = dFdA 當(dāng)t > 0時(shí)，稱為首傾(Trim by head)； 當(dāng)t < 0時(shí)，稱為尾傾(Trim by stern)。2. 吃水差對船舶航海性能的影響快速性操縱性耐波性等首傾時(shí)輕載時(shí)螺旋槳沉深比下降，影響推進(jìn)效率。輕載時(shí)舵葉可能露出水面，影響舵效。滿載時(shí)船首容易上浪。過大尾傾 時(shí)輕載時(shí)球鼻首露出水面過多，船舶阻力增大。水下轉(zhuǎn)船動力點(diǎn)后移，回轉(zhuǎn)性變差。輕載時(shí)船首盲區(qū)增大，船首易遭海浪拍擊。3. 適當(dāng)吃水差的范圍1)載貨狀態(tài)下，對萬噸級貨輪： 滿載

2、時(shí)：t = -0.3-0.5 m 半載時(shí)：t = -0.6-0.8 m 輕載時(shí)：t = -0.9-1.9 m2)空載航行時(shí)：一般要求 dm 50%ds （冬季航行dm 55%ds） I/D 0.650.75 | t | 2.5%Lbp 其中：ds 船舶夏季滿載吃水(m)； I 螺旋槳軸心至水面高度(m); D 螺旋槳直徑(m)。推薦值當(dāng)Lbp £ 150m時(shí) dFmin ³ 0.025Lbp ( m ) dmmin ³ 0.02Lbp + 2 ( m )當(dāng)Lbp > 150m時(shí) dFmin ³ 0.012Lbp + 2 ( m ) dmmin &#

3、179; 0.02Lbp + 2 ( m )二、吃水差產(chǎn)生的原因1. 縱向上，船舶裝載后總重心與正浮時(shí)的浮心不共垂線，即2. 的求法 合力矩定理 三、吃水差的基本計(jì)算1. 縱向小傾角靜穩(wěn)性理論證明，船舶在小角度縱傾時(shí)，其縱傾軸為過初始水線面漂心的橫軸，在排水量一定時(shí)，縱傾前后相臨兩浮力作用線的交點(diǎn)為定點(diǎn)，稱為縱穩(wěn)心。2. 每厘米縱傾力矩：吃水差改變所需要的縱傾力矩，可由資料查得。 或：船舶吃水差改變時(shí)，船舶本身所具有的縱向復(fù)原力矩。令，則3. 吃水差的計(jì)算 顯然，時(shí)，船舶將存在一定的吃水差。4. 首尾吃水的計(jì)算 由圖可得：當(dāng)，即漂心在船中時(shí)：， 5. 注意事項(xiàng) 1) 的成因是重心和浮心不共垂線

4、形成的力矩，不是； 2) 及的正負(fù)。四、例題1. 某輪裝載后排水量=12000t，平均吃水dm=7.50m，船長LBP=150m，=1.35m，MTC=9.81×200.0 KN.m/cm，=0.85m，經(jīng)計(jì)算得縱向重量力矩船中前為9.81×158200KN.m，船中后為9.81×174000KN.m，則該輪出港時(shí)的首吃水和尾吃水各為 m。2. 某船原首吃水為11.94m，漂心距中距離為0.20m，兩柱間長為131.3m，吃水差改變量為3.0m，則該輪新的首吃水為 m。 第二節(jié) 吃水差和首尾吃水的計(jì)算與調(diào)整一、載荷移動對吃水差和首尾吃水的的影響及計(jì)算1. 設(shè)載荷重

5、量為，由移動到位置：2. 注意事項(xiàng) 1)載荷前移，為正值，首傾增加(或尾傾減小)，增加減??； 2)載荷后移，為負(fù)值，首傾減小(或尾傾增加)，減小增加。二、載荷增減對吃水差和首尾吃水的的影響及計(jì)算1. 少量載荷增減1) 2)注意事項(xiàng) (1)增加載荷取正值，減少載荷取正值； (2)漂心前加載(或漂心后卸載)，為正值，首傾增加(或尾傾減小)，反之亦然； (3)漂心前加載，為正值，增加，但不一定減小，漂心后卸載，為正值，減小，但不一定增加； (4)載荷增減于船中前后，不能判斷吃水差的變化趨勢。2. 大量載荷增減 需重新查表計(jì)算。3. 少量載荷增減對吃水差的影響，主要取決于加載位置和初始漂心的位置關(guān)系；

6、大量載荷增減對吃水差的影響，主要取決于加載位置和初始浮心的位置關(guān)系。4. 三、吃水差的調(diào)整1. 縱向移動載荷 通常貨物移動的位置受限，而求需調(diào)整的貨物噸數(shù)P。1)2)若艙容難以滿足，可采用輕重貨物等體積縱向互換的方法。2. 少量增減載荷(打排壓載水) 例：某船=12500t，抵達(dá)某錨地時(shí)，7.3m, 7.8m，港口允許最大吃水只有7.5m，當(dāng)時(shí)MTC=144×9.81KN.m/cm ,TPC18.4t/cm，=0。如欲在船中后54.9m處的貨艙卸一部分貨物到駁船，以使其尾吃水達(dá)到允許的最大吃水，問應(yīng)卸貨多少？卸后的首吃水為多少？解：1)計(jì)算卸貨后尾吃水變化值 2)求應(yīng)卸貨量 求得P=

7、-125(t),負(fù)號表示卸貨，即在船中后54.9m處卸貨125t。3)計(jì)算卸貨后的首吃水 3. 兼顧縱向變形的調(diào)整原則計(jì) 算 結(jié) 果載荷調(diào)整原則吃 水 差縱 向 變 形首 傾中 拱前部中部中 垂中部后部無拱垂前部后部尾 傾中 拱后部中部中 垂中部前部無拱垂后部前部平 吃 水中 拱前、后部中部中 垂中部前、后部四、保證適當(dāng)吃水差的經(jīng)驗(yàn)方法1. 按經(jīng)驗(yàn)得出各艙配貨重量的合適比例配貨；2. 按艙容比例配貨，首尾艙留出一定機(jī)動貨載，在裝貨結(jié)束前作調(diào)整吃水差之用。五、作業(yè)(五)1. 某輪尚有150t貨物計(jì)劃裝船，此時(shí)已知TPC=25t/cm，MTC=9.81×200KN.m/cm，=-4.60

8、m, 船長=150m，為使尾吃水保持不變，該貨物應(yīng)裝于船中前 m。2. 某輪從大連港出發(fā)時(shí)排水量為20881t，首吃水8.80m，尾吃水9.20m，抵某中途港時(shí)，消耗燃油300t(其重心位于船中后10.70m)，重柴油22t(其重心位于船中后46m)，淡水60t(其重心位于船中后66.40m)，求船舶抵港時(shí)的首尾吃水。(=-1.767m，MTC=230.9t.mcm，TPC=25.75tcm，=140m)3. 某輪抵達(dá)目的港時(shí)的滿載吃水=9.50m，=10.50m，該港允許進(jìn)港的最大吃水為9.00m，己知該輪滿載時(shí)的TPC=25t/cm，MTC=9.81×300KN.m/cm，=-5

9、.5m，=150m，則在第二貨艙(=+45m)和第四貨艙(=-40m)各駁卸 t貨物才能達(dá)到9.00m的平吃水進(jìn)港。4. 某輪排水量18000t，中前縱向重量力矩180000t.m，中后216000t.m，平均吃水=8.06m，MTC=210×9.81KN.m/cm，=1.80m，船舶最佳縱傾值為t=0.66m。因各艙均裝滿，現(xiàn)確定將N0.3艙的重貨(=10.0m，S.F=1.0)和N0.1艙的輕貨(=50.0m，S.F=2.5)互移，使其滿足最佳縱傾要求，則兩貨艙應(yīng)各移動 t貨物。第三節(jié) 吃水差計(jì)算圖表一、吃水差曲線圖1. 制圖原理 式中：為除空船以外船上載荷對舯力矩。 2. 以為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)的、和三組等值曲線。3. 曲線圖的使用 1)查取方法 2)縱向移動載荷調(diào)整吃水差二、吃水差比尺(加載100t首尾吃水改變量圖表)1. 制圖原理2. 為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)的和兩組等值曲線。3. 曲線圖的使用，1)適用于載荷少量增減，增加載荷取正值，減少載荷取正值2)也可用于載荷少量移動(先減后加)三、例題1. 某船=7.63m，=8.81m，查得在第5艙裝載100噸船首吃水變化0.06m，尾吃水變化0.23m，則在第5艙駁卸 噸貨物能