第四章 吃水差

1、第四章第四章 船舶吃水差船舶吃水差本章要求本章要求w掌握船舶吃水差的概念及產(chǎn)生原因。掌握船舶吃水差的概念及產(chǎn)生原因。 w理解吃水差對船舶航行性能的影響；理解吃水差對船舶航行性能的影響；w掌握萬噸級(jí)裝載狀態(tài)下船舶吃水差以及空載航行船舶吃水及吃水差掌握萬噸級(jí)裝載狀態(tài)下船舶吃水差以及空載航行船舶吃水及吃水差要求。要求。w掌握吃水差和首、尾吃水的基本計(jì)算方法；掌握吃水差和首、尾吃水的基本計(jì)算方法；w了解少量載荷變動(dòng)時(shí)船舶吃水差和首、尾吃水改變量的計(jì)算；了解少量載荷變動(dòng)時(shí)船舶吃水差和首、尾吃水改變量的計(jì)算；w掌握調(diào)整吃水差的兩種方法及計(jì)算；掌握調(diào)整吃水差的兩種方法及計(jì)算；w了解吃水差調(diào)整時(shí)對縱向強(qiáng)度的考

2、慮和保證船舶適當(dāng)吃水差的經(jīng)驗(yàn)了解吃水差調(diào)整時(shí)對縱向強(qiáng)度的考慮和保證船舶適當(dāng)吃水差的經(jīng)驗(yàn)方法。方法。 w了解吃水差計(jì)算圖表的制表原理；掌握吃水差圖表的應(yīng)用。了解吃水差計(jì)算圖表的制表原理；掌握吃水差圖表的應(yīng)用。w學(xué)時(shí)：學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)重點(diǎn)和難點(diǎn)w 重點(diǎn)n船舶適度吃水差值的確定；n吃水差、首尾吃水的計(jì)算與調(diào)整；n吃水差計(jì)算圖表的使用w 難點(diǎn)n吃水差、首尾吃水的計(jì)算與調(diào)整第一節(jié)第一節(jié) 營運(yùn)船舶對吃水差及吃水的要求營運(yùn)船舶對吃水差及吃水的要求 吃水差（吃水差（TrimTrim）：）：t=t=d dF F-d-dA Aw t=0, t=0, 平吃水（平吃水（Even keelEven keel）；）；w

3、t t0 0，首傾，首傾(Trim by head)(Trim by head)；w t t0 0，尾傾，尾傾(Trim by stern)(Trim by stern)。w 水尺標(biāo)志與精確吃水水尺標(biāo)志與精確吃水一、吃水差對船舶航行性能的影響一、吃水差對船舶航行性能的影響 1 1、過大尾傾對船舶營運(yùn)的影響、過大尾傾對船舶營運(yùn)的影響船首底板易遭拍底，造成損害；操縱性能變差，易偏離航向；影響船首底板易遭拍底，造成損害；操縱性能變差，易偏離航向；影響了望。了望。2 2、適宜尾傾對船舶營運(yùn)的影響、適宜尾傾對船舶營運(yùn)的影響提高推進(jìn)效率，航速增加；舵效變好，操縱性能變好；減少甲板上提高推進(jìn)效率，航速增加；

4、舵效變好，操縱性能變好；減少甲板上浪，利于安全。浪，利于安全。3 3、首傾對船舶營運(yùn)的影響、首傾對船舶營運(yùn)的影響舵效變差，操縱困難，航速降低；首部甲板易上浪，對首部結(jié)構(gòu)造舵效變差，操縱困難，航速降低；首部甲板易上浪，對首部結(jié)構(gòu)造成損害；船舶縱搖時(shí)，船打空車嚴(yán)重，主機(jī)成損害；船舶縱搖時(shí)，船打空車嚴(yán)重，主機(jī) 受力不均，降低主機(jī)壽命。受力不均，降低主機(jī)壽命。w 結(jié)論：為保證船舶有較好的航行性能，一般經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為船舶應(yīng)當(dāng)有適結(jié)論：為保證船舶有較好的航行性能，一般經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為船舶應(yīng)當(dāng)有適當(dāng)尾傾。當(dāng)尾傾。二、營運(yùn)船舶對吃水差的要求二、營運(yùn)船舶對吃水差的要求w 對萬噸級(jí)船吃水差的要求：對萬噸級(jí)船吃水差的要求：n滿載

5、：滿載：t=-0.3t=-0.3-0.5m-0.5mn半載：半載：t=-0.6t=-0.6-0.8m-0.8mn空載：空載：t=-0.9t=-0.9-1.9m-1.9m 三、空載航行船對吃水及吃水差的要求三、空載航行船對吃水及吃水差的要求w 對船舶空載時(shí)吃水和吃水差的要求：對船舶空載時(shí)吃水和吃水差的要求：w 船舶空載時(shí)的特點(diǎn)：吃水小，受風(fēng)面積大，影響船舶推進(jìn)、穩(wěn)性和船舶空載時(shí)的特點(diǎn)：吃水小，受風(fēng)面積大，影響船舶推進(jìn)、穩(wěn)性和操縱性。操縱性。w 解決辦法：壓載，使吃水增大，吃水差適當(dāng)。解決辦法：壓載，使吃水增大，吃水差適當(dāng)。1 1對船舶空載時(shí)吃水的要求：對船舶空載時(shí)吃水的要求：（1 1）經(jīng)驗(yàn)法：壓

6、載后，通常情況下，）經(jīng)驗(yàn)法：壓載后，通常情況下， d50%dd50%dS S 冬季航行時(shí)，冬季航行時(shí)， d55%dd55%dS S（2 2）IMOIMO的要求：的要求：L Lbpbp150 m d150 m dF F(min)0.025 (min)0.025 L Lbpbp （m m） d dm m(min)0.02 L(min)0.02 Lbpbp+2 (m)+2 (m) L Lbpbp 150 m d150 m dF F(min)0.012 L(min)0.012 Lbpbp+2 (m)+2 (m) d dm m(min)0.02 L(min)0.02 Lbpbp+2 (m) +2 (m)

7、 三、空載航行船對吃水及吃水差的要求三、空載航行船對吃水及吃水差的要求 2. 2. 對船舶空載時(shí)吃水差的要求：對船舶空載時(shí)吃水差的要求：螺旋槳沉深螺旋槳沉深吃水差與船長之比（尾傾）吃水差與船長之比（尾傾）51. 降。降。時(shí)，推進(jìn)效率將急劇下時(shí)，推進(jìn)效率將急劇下，當(dāng)，當(dāng)50750650.DI.DI %5 . 2|BPLt第二節(jié)第二節(jié) 船舶吃水差及首、尾吃水的計(jì)算船舶吃水差及首、尾吃水的計(jì)算w 一、吃水差產(chǎn)生的原因：一、吃水差產(chǎn)生的原因： 正浮時(shí)浮心與重心正浮時(shí)浮心與重心 的縱坐標(biāo)值不相等。的縱坐標(biāo)值不相等。第二節(jié)第二節(jié) 船舶吃水差及首、尾吃水的計(jì)算船舶吃水差及首、尾吃水的計(jì)算二、吃水差的計(jì)算原理

8、二、吃水差的計(jì)算原理（一）縱穩(wěn)性（一）縱穩(wěn)性等容縱傾等容縱傾縱穩(wěn)心點(diǎn)縱穩(wěn)心點(diǎn)M ML L 船舶縱傾前后兩條浮力作用線的交點(diǎn)。船舶縱傾前后兩條浮力作用線的交點(diǎn)?？v穩(wěn)心半徑縱穩(wěn)心半徑BMBML L 一般船舶的一般船舶的BMBML L為為200m200m左右。左右。縱穩(wěn)性高度縱穩(wěn)性高度GMGML L 一般貨船的一般貨船的GMGML L總是正值，且數(shù)值很大。總是正值，且數(shù)值很大。二、吃水差的計(jì)算原理二、吃水差的計(jì)算原理（二）每厘米縱傾力矩（二）每厘米縱傾力矩MTCMTC2 2、縱穩(wěn)性方程縱穩(wěn)性方程 sinGMMLRL BPLBPLBPLLBML)KGBMKB(LGMMTC100100100 RLLMM

9、 1 1、縱向傾斜靜平衡條件縱向傾斜靜平衡條件3 3、每厘米縱傾力矩、每厘米縱傾力矩( (Moment to Trim One Centimeter, MTC):Moment to Trim One Centimeter, MTC): 使船舶的吃水差改變使船舶的吃水差改變1 1厘米時(shí)，所需要的縱傾力矩。厘米時(shí)，所需要的縱傾力矩。BPLttg sin因此，在靜水力曲線中繪有因此，在靜水力曲線中繪有MTCMTC隨吃水變化曲線隨吃水變化曲線1 1、吃水差計(jì)算公式、吃水差計(jì)算公式MTC)xx(MTCMTCMtbgL100100100 （三）吃水差及首、尾吃水的計(jì)算（三）吃水差及首、尾吃水的計(jì)算FWLB

10、G xbxgdFdA2、首尾吃水計(jì)算)(100)(100mMTCxxMTCMttbgL)()21(mtLxddbpfmF)()21(mtLxddbpfmA例題例題 1：w 某輪=22000t，中前縱向重量力矩Pixi=260000tm,中后縱向重量力矩Pixi=210000 tm ,dm=9 m ,MTC=220 tm/cm ,xb=2.7 m ,xf= -2.0 m ,LBP=150m。w試求船舶的首尾吃水及吃水差。w解答：mxPxiig27.222000210000260000mMTCxxtbg43.0220100)7.227.2(22000100)(mtLxddbpfmF78.8)43.

11、0()150221(9)21(mtLxddbpfmA21.9)43.0()150221(9)21(第三節(jié)第三節(jié) 載荷變動(dòng)對縱向浮態(tài)的影響載荷變動(dòng)對縱向浮態(tài)的影響一、載荷縱移一、載荷縱移l 移動(dòng)特點(diǎn)移動(dòng)特點(diǎn) 移動(dòng)過程中船舶排水量不變，屬于船內(nèi)問題移動(dòng)過程中船舶排水量不變，屬于船內(nèi)問題。FWLBG dFdA dF dA PxMB1G1lx x值的符號(hào)確定：值的符號(hào)確定： 載荷由后向前移，取載荷由后向前移，取“+”+”； 載荷由前向后移，取載荷由前向后移，取“”。MTCxPt100 tLxLd, tLxLdBPfBPABPfBPF 22l計(jì)算公式計(jì)算公式1 1、少量載荷變動(dòng)、少量載荷變動(dòng)l 假定先將

12、載荷假定先將載荷P P裝在漂心裝在漂心F F的垂線上，使船舶平行沉浮，吃水改變，的垂線上，使船舶平行沉浮，吃水改變，吃水差不變，則有：吃水差不變，則有：l 將載荷由漂心處水平移到實(shí)際裝載位置將載荷由漂心處水平移到實(shí)際裝載位置x xP P 處，變?yōu)榇瑑?nèi)載荷縱向移處，變?yōu)榇瑑?nèi)載荷縱向移動(dòng)，移動(dòng)距離（動(dòng)，移動(dòng)距離（x xP P- -x xf f）。）。TPCPd100 MTC)xx(PtfP100 二、重量增減二、重量增減l 少量載荷變動(dòng)后首、尾吃水的改變量少量載荷變動(dòng)后首、尾吃水的改變量MTC)xx(PLxLTPCPdfPBPfBPF1002100 MTC)xx(PLxLTPCPdfPBPfBPA

13、1002100 FFFddd 1AAAddd 1ttt 1l少量載荷變動(dòng)后首、尾吃水和吃水差少量載荷變動(dòng)后首、尾吃水和吃水差例4-2w 縱傾外力矩ML 總結(jié)：1 1、大量載荷變動(dòng)、大量載荷變動(dòng)條件：條件： 計(jì)算載荷變動(dòng)后的重心距船中距離計(jì)算載荷變動(dòng)后的重心距船中距離x xg g1 1利用排水量利用排水量1 1查取查取d dM1M1、x xb b1 1、x xf f1 1、MTCMTC1 1利用基本計(jì)算公式計(jì)算利用基本計(jì)算公式計(jì)算t t1 1、d dF F1 1、d dA A1 1iiiggPxPxx12、大量載荷變動(dòng)、大量載荷變動(dòng)（三）舷外水密度變化對吃水差的影響（三）舷外水密度變化對吃水差的

14、影響 （略）（略）-不做要求不做要求 通過圖示可知，水密度變化的影響可視為原排水量通過圖示可知，水密度變化的影響可視為原排水量內(nèi)的內(nèi)的浮心由浮心由B B點(diǎn)縱移至點(diǎn)縱移至k k點(diǎn)，使船舶產(chǎn)生縱傾力矩。點(diǎn)，使船舶產(chǎn)生縱傾力矩。FWLBG kW2W1L2L1xbxfdTPC 100MTC)xx(tfb100 MTC)xx(dTPCtfb )(MTC)xx(tfb01 第四節(jié)第四節(jié) 吃水差計(jì)算圖表吃水差計(jì)算圖表l目的：簡化計(jì)算。目的：簡化計(jì)算。一、吃水差曲線圖：一、吃水差曲線圖：適用范圍：大量載荷變動(dòng)；適用范圍：大量載荷變動(dòng)；用途：計(jì)算大量載荷變動(dòng)后用途：計(jì)算大量載荷變動(dòng)后t t、d dF F、d d

15、A A，及調(diào)整及調(diào)整t tw 1 1制作原理：制作原理： ),(100100iibgLLiitXPtMTCXXXPMTCMt),(2iiFfMFXPdLtxtdd),(2iiAfMAXPdLtxtdd一、吃水差曲線圖一、吃水差曲線圖w 2 2吃水差曲線圖的組成：圖吃水差曲線圖的組成：圖5-35-3n組成：組成：t t，d dF F , ,d dA A三組等值曲線。三組等值曲線。n橫坐標(biāo)：船舶排水量橫坐標(biāo)：船舶排水量。n縱坐標(biāo)：縱坐標(biāo)：P Pi iX Xi i，為除空船重量以外的船上所有載荷對船中力為除空船重量以外的船上所有載荷對船中力矩的代數(shù)和。矩的代數(shù)和。 一、吃水差曲線圖一、吃水差曲線圖w

16、 3 3使用方法使用方法 1) 1) 已知：已知：，M Mx x=P Pi iX Xi i，查圖，查圖， 得：得：t t，d dF F , ,d dA A。 2 2）調(diào)整吃水差）調(diào)整吃水差 已知：已知：，t t0 0，t t1 1 。 求：調(diào)整載荷重量求：調(diào)整載荷重量P P一、吃水差曲線圖一、吃水差曲線圖w 解：解：tt=t=t1 1 - t - t0 0， n依貨艙確定縱向移動(dòng)距離依貨艙確定縱向移動(dòng)距離 x x。n根據(jù)根據(jù)，t t0 0查查 M M0 0 ,t ,t1 1 查查M M1 1。nMxMx = M = M1 1-M-M0 0n得：得： )(0mxMPx二、吃水差比尺二、吃水差比尺

17、適用范圍：少量載荷變動(dòng)適用范圍：少量載荷變動(dòng)定義：在船上任意位置裝載定義：在船上任意位置裝載100t100t載荷時(shí)，船舶首、尾吃水改變量的載荷時(shí)，船舶首、尾吃水改變量的 圖表。圖表。用途：求取用途：求取 t t、 d dF F、 d dA Aw 1 1圖表制作原理圖表制作原理 二、吃水差比尺二、吃水差比尺)21(100)(100)21(100)(100ffpAiffpFiXMTCXXPTPCPdXMTCXXPTPCPd),()21()(1),()21()(1PmAffpAiPmFffpFiXddXMTCXXTPCdXddXMTCXXTPCd二、吃水差比尺二、吃水差比尺w 2 2圖的組成圖的組成

18、n縱坐標(biāo)：平均吃水縱坐標(biāo)：平均吃水d dm m。n橫坐標(biāo)：縱向位置橫坐標(biāo)：縱向位置x xp p。n等值曲線：等值曲線： cdFcdA二、吃水差比尺二、吃水差比尺w 3 3使用方法：使用方法：注：重量變化累計(jì)不得超過排水量的10%n已知：已知：，d dm m，裝，裝P(xP(xp p) )。n解：當(dāng)裝解：當(dāng)裝100100噸時(shí)，依噸時(shí)，依，P,P,查圖表，得查圖表，得 : , : , 。n當(dāng)裝當(dāng)裝P P噸時(shí)，則：噸時(shí)，則：FdAdFFdPd100 FFFddd1AAdPd100AAAddd1 卸載時(shí)，其數(shù)值與查表所得相同，但符號(hào)相反。卸載時(shí)，其數(shù)值與查表所得相同，但符號(hào)相反。一、縱向移動(dòng)載荷一、縱向移動(dòng)載荷單向移動(dòng)載荷（適用于艙位有空余）單向移動(dòng)載荷（適用于艙位有空余）XMTCtP100 LLHHLHF.SPF.SPPPPXMTCtP100 第五節(jié)、吃水差調(diào)整第五節(jié)、吃水差調(diào)整雙向輕重載荷等體積對調(diào)（適用于無空余艙位）雙向輕重載荷等體積對調(diào)（適用于無空余艙位）三、調(diào)整吃水差應(yīng)同時(shí)兼顧縱向強(qiáng)度的要求三、調(diào)整吃水差應(yīng)同時(shí)兼顧縱向強(qiáng)度的要求fPxxMTCtP