第五章船舶吃水差的计算与调整课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,青院船艺教研室 齐绍江,*,海上货物运输,上海海事大学商船学院,第五章 船舶吃水差的计算与调整,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,海上货物运输上海海事大学商船学院第五章 船舶吃水差的计算与调,1,1、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。,考试大纲要求,第一节 船舶吃水差概述,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,1、吃水差的概念及产生原因；考试大纲要求第一节 船舶吃水,2,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,船舶在首垂线处的吃水与尾垂线处的吃水的差值。,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,第一节 船舶吃水差概念一、吃水差的概念9/24/2023青院,3,尾倾(Trim by stern)：t0,平吃水(Even keel)：t=0,F,L,1,L,B,G,F,W,1,W,L,1,L,B,G,F,W,L,B,G,W,1,W,第一节 船舶吃水差概念,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,尾倾(Trim by stern)：t0FL1LBGFW1,4,2、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,：,纵倾力矩,B,G,第一节 船舶吃水差概念,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,2、产生吃水差的原因 纵倾力矩BG第一节 船舶吃水差概念9/,5,快速性,操纵性,其它,首倾,过大,减少螺旋桨沉深，降低船速，,船舶纵摇时，船打空车严重，主机受力不均，降低主机寿命。,轻载时，舵效变差，航行稳定性变差，操纵困难，航速降低,船首甲板上浪对首部结构造成损害；,尾倾,过大,轻载时,船首底板易遭拍底，造成损害,操纵性能变差，,回转性差,易偏离航向；,不利于了望,第一节 船舶吃水差概念,3、吃水差对船舶的影响,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,快速性操纵性其它减少螺旋桨沉深，降低船速，船舶纵摇时，船打空,6,甲板上浪,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,甲板上浪9/24/2023青院船艺教研室 齐绍江,7,螺旋桨出水,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,螺旋桨出水9/24/2023青院船艺教研室 齐绍江,8,二 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,第一节 船舶吃水差概念,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,二 对船舶吃水及吃水差的要求第一节 船舶吃水差概念9/24/,9,2、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，d50%d,S,冬季航行时，d55%d,S,上海船舶研究所建议值：,第一节 船舶吃水差概念,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,2、空载航行时对吃水及吃水差的要求第一节 船舶吃水差概念9,10,2）对空船压载航行时吃水差的要求,螺旋桨沉深比,（静水中不小于0.5，风浪中应不小于0.65-0.75）,吃水差与船长之比,纵倾角,第一节 船舶吃水差概念,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,2）对空船压载航行时吃水差的要求螺旋桨沉深比吃水差与船长之比,11,1、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：,考试大纲要求,第二节 吃水差的核算与调整,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,1、船舶吃水差和首、尾吃水的计算；考试大纲要求第二节 吃,12,一、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M,L,，圆弧的半径即为纵稳心半径BM,L,。,第二节 吃水差的核算与调整,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,一、吃水差的计算原理第二节 吃水差的核算与调整9/24/,13,2、吃水差的基本计算公式,其中，GM,L,纵稳性高度。,令,第二节 吃水差的核算与调整,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,2、吃水差的基本计算公式 第二节 吃水差的核算与调整9/,14,2、吃水差的基本计算公式,当,t=1cm=1/100 m时，,M.T.C厘米纵倾力矩（9.81kN.m/cm）,设 则,（2）吃水差的基本计算公式,式中 M,L,纵倾力矩（9.81kN.m）,x,g,重心纵向坐标（m）,x,b,浮心纵向坐标（m）,第二节 吃水差的核算与调整,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,2、吃水差的基本计算公式第二节 吃水差的核算与调整9/2,15,2、吃水差的基本计算公式,又,式中 纵向重量力矩（9.81KN.m）,;,P,i,第i分项重量（t）,X,i,P,i,相应的重心纵坐标（m）,第二节 吃水差的核算与调整,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,2、吃水差的基本计算公式第二节 吃水差的核算与调整9/2,16,x,g,船舶重心距船中距离(m)。中前为正，中后为负。,x,i,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；,详算法：,第二节 吃水差的核算与调整,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,第二节 吃水差的核算与调整9/24/2023青院船艺教研,17,第二节 吃水差的核算与调整,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,第二节 吃水差的核算与调整9/24/2023青院船艺教研,18,二、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。,F,W,L,B,G,d,F1,d,A1,d,F1,d,A1,P,x,M,B,1,G,1,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,二、影响吃水差的因素（一）纵向移动载荷对吃水差的影响FWLB,19,x,值的符号确定：,载荷由后向前移，取“+”；,载荷由前向后移，取“”。,计算公式,一）纵向移动载荷对吃水差的影响,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,x值的符号确定：计算公式一）纵向移动载荷对吃水差的影响9/2,20,例题：某船=20325t，d,F,=8.29m,d,A,=9.29m,x,f,=-1.54m,MTC=9.81227.1kNm/cm,为减小船舶中垂，拟将NO.3压载舱（x,p3,=12.1m）压载水250t调驳到NO.1压载舱（x,p1,=45.14m）,已知船长L,BP,=140m，试求压载水调驳后的d,F,、d,A,和t,1,。解：求吃水差改变量,t t=250（45.14-12.10）/100227.1=0.36m压载水调驳后的d,F,、d,A,和t,1,d,F,=8.29+(70+1.54)/1400.36=8.47md,A,=9.29-(70-1.54)/1400.36=9.11mt,1,=8.47-9.11=(8.29-9.29)+0.36=-0.64m,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,例题：某船=20325t，dF=8.29m,dA,21,1、大量载荷变动,条件：,1,计算载荷变动后的重心距船中距离,x,g2,利用排水量,2,查取d,M2,、,x,b2,、,x,f2,、MTC,2,利用基本计算公式计算t,2、,d,F2,、d,A2,（二）载荷变动对吃水差的影响,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,1、大量载荷变动（二）载荷变动对吃水差的影响9/24/202,22,2、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,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,（二）载荷变动对吃水差的影响,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,2、少量载荷(Pi 10%)变动的计算（二）载荷变动,23,2、少量载荷(,Pi 10%,)变动的计算,将载荷由漂心处水平移到实际装载位置X,P,处：变为船内载荷纵向移动，移动距离（x,p,-x,f,）,一）纵向移动载荷对吃水差的影响,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,2、少量载荷(Pi 10%)变动的计算一）纵向移动载,24,一）纵向移动载荷对吃水差的影响,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,一）纵向移动载荷对吃水差的影响9/24/2023青院船艺教研,25,例题：,“安新江”轮从大连港开航时排水量,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,9.81226 kNmcm，每厘米吃水吨数,TPC,26.09 tcm，漂心距船中距离,Xf,2.53 m。,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,例题：“安新江”轮从大连港开航时排水量 20,522 t,26,2)计算油水消耗后平均吃水改变量,Pi,（170）（30）（100）,d,0.115 m 100,TPC,10026.09 3)计算油水消耗后的吃水差改变量,Pi,（,XpiXf,）(170)(7.622.53),t,100,MTC,100226 (30)(5.122.5 3)(100)(66.852.53),0.31 m 100226 100226 4)计算油水消耗后的首尾吃水改变量,Xf,2.53,dF,d,(0.5,),t,0.115(0.5,)0.310.0456 m,LBP,140,Xf,2.53,dA,d,(0.5,),t,0.115(0.5,)0.310.2644 m,LBP,140 5)油水消耗后，船舶抵港时的首尾吃水,dF,1,dF,dF,8.56 0.0456 8.61 m,dA,1,dA,dA,9.03 0.2644 8.77 m,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,2)计算油水消耗后平均吃水改变量,27,大多数船舶 x,b,x,f,t 0,所以海水进入淡水首倾,通过图示可知，水密度变化的影响可视为原排水量内的,浮心由B点纵移至k点，使船舶产生纵倾力矩。以海水到淡水为例,F,W,L,B,G,k,W,2,W,1,L,2,L,1,x,b,x,f,（三）舷外水密度变化对吃水差的影响,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,大多数船舶 xbxf t 0,所以海水进入淡水首倾,28,1、吃水差计算图表的制表原理,2、吃水差计算图表的应用。,考试大纲要求,第三节 吃水差图表,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,考试大纲要求第三节 吃水差图表9/24/2023青院船艺,29,1、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、d,F,、d,A，,及调整t,曲线图组成：,纵坐标：,载荷(不含,L,)对船中力矩的代数和M,x,横坐标：,排水量；,曲线：,吃水差曲线、首吃水曲线、尾吃水曲线。,第三节 吃水差图表,11/11/2024,青院船艺教研室 齐绍江,1、吃水差曲线图（Trim