船舶货运-保证船舶具有适当的吃水差

1、海上货物运输海上货物运输5 5 保证船舶具有适当的吃水差保证船舶具有适当的吃水差 本章要求本章要求 掌握合适吃水差的概念；掌握合适吃水差的概念； 掌握船舶吃水、吃水差的计算和调整方法；掌握船舶吃水、吃水差的计算和调整方法； 了解吃水差曲线和吃水差比尺的使用方法。了解吃水差曲线和吃水差比尺的使用方法。 学时：学时：4学时学时5 5 保证船舶具有适当的吃水差保证船舶具有适当的吃水差 重点 船舶适度吃水差值的确定； 吃水差、首尾吃水的计算与调整； 吃水差计算图表的使用 难点 吃水差、首尾吃水的计算与调整5 5 保证船舶具有适当的吃水差保证船舶具有适当的吃水差 吃水差（吃水差（Trim）：）：t=dF

2、-dA t=0, 平吃水（平吃水（Even keel）；）； t0，首倾，首倾(Trim by head)； t0，尾倾，尾倾(Trim by stern)。5 5 保证船舶具有适当的吃水差保证船舶具有适当的吃水差 5-1 5-1 对船舶吃水差的要求对船舶吃水差的要求 一、吃水差对船舶航行性能的影响：一、吃水差对船舶航行性能的影响： 影响操纵性、快速性、适航性和抗风浪影响操纵性、快速性、适航性和抗风浪性能性能 对快速性的影响：对快速性的影响： 首倾：螺旋桨的浸深下降首倾：螺旋桨的浸深下降推力下降；埋首推力下降；埋首阻力增加；飞车阻力增加；飞车 尾倾：拍底，阻力增加尾倾：拍底，阻力增加一、吃水差

3、对船舶航行性能的影响一、吃水差对船舶航行性能的影响 对操纵性的影响：对操纵性的影响： 首倾：舵效下降；阻尼下降首倾：舵效下降；阻尼下降稳定性下降；稳定性下降；甲板上浪甲板上浪 尾倾：操纵性一般较好，但盲区上升，回转尾倾：操纵性一般较好，但盲区上升，回转性下降性下降 结论：为保证船舶有较好的航行性能，结论：为保证船舶有较好的航行性能，一般经验为使船舶适当尾倾。一般经验为使船舶适当尾倾。5-15-1对船舶吃水差的要求对船舶吃水差的要求 二、对船舶吃水差及空载吃水的要求：二、对船舶吃水差及空载吃水的要求： 对万吨级船吃水差的要求：对万吨级船吃水差的要求： 满载：满载：t=-0.3-0.5m 半载：半

4、载：t=-0.6-0.8m 空载：空载：t=-0.9-1.9m 二、对船舶吃水差及空载吃水的二、对船舶吃水差及空载吃水的要求要求 对船舶空载时吃水和吃水差的要求：对船舶空载时吃水和吃水差的要求： 船舶空载时的特点：吃水小，受风面积大，船舶空载时的特点：吃水小，受风面积大，影响船舶推进、稳性和操纵性。影响船舶推进、稳性和操纵性。 解决办法：压载，使吃水增大，吃水差适解决办法：压载，使吃水增大，吃水差适当。当。对船舶空载时吃水和吃水差的要求对船舶空载时吃水和吃水差的要求 1对船舶空载时吃水的要求：对船舶空载时吃水的要求： 压载后：一般压载后：一般 dm50% ds 冬季冬季 dm55% 60%ds

5、对船舶空载时吃水和吃水差的要求对船舶空载时吃水和吃水差的要求 上海船舶运输研究所分析了上海船舶运输研究所分析了IMO的要求的要求后建议：后建议： Lbp150 m dF (min)0.025 Lbp ( m ) dM (min)0.02 Lbp +2 ( m ) Lbp 150 m dF (min)0.012 Lbp +2 ( m ) dM (min)0.02 Lbp +2 ( m ) 对船舶空载时吃水和吃水差的对船舶空载时吃水和吃水差的要求要求 尾吃水尾吃水 使螺旋桨有足够的沉深。使螺旋桨有足够的沉深。 h/D 0.50，显著影响螺旋桨的推力和转矩，显著影响螺旋桨的推力和转矩 一般要求：一般

6、要求：h/D0.6250.750 h/D0.80.9时，快速性可达到满意效果时，快速性可达到满意效果 吃水差：吃水差： |t|/ Lbp2.5% (尾倾尾倾) 1.5吃水差的产生吃水差的产生 吃水差产生的吃水差产生的原因：原因： 重心重心的纵向坐的纵向坐标标 与与正浮时正浮时浮浮心心的纵向坐标的纵向坐标不相等。不相等。bgxx5 5 保证船舶具有适当的吃水差保证船舶具有适当的吃水差5-2 5-2 吃水差与首尾吃水的计算与调整吃水差与首尾吃水的计算与调整一、吃水差的计算原理一、吃水差的计算原理 纵稳性纵稳性(LONGITUDINAL STABILITY) 方程式：方程式： MRL=GMLSin

7、假设：纵倾角假设：纵倾角很小很小 Sin=tg= bpLt一、吃水差的计算原理一、吃水差的计算原理 则：则：MRL=GMLSin 当当t =1cm时，时，MRL= =MTCbpLLtGM bpLbpLLBMLGM01. 001. 0一、吃水差的计算原理一、吃水差的计算原理 每厘米纵倾力矩每厘米纵倾力矩(Moment to Trim One centimeter,MTC): 使船舶的吃水差改变使船舶的吃水差改变1厘米时，所需要的厘米时，所需要的纵倾力矩。纵倾力矩。 每厘米纵倾力矩曲线：每厘米纵倾力矩曲线： MTC=f(d) (KNm/cm) 应用：应用： (m)MTCMtT10044期 42、船

8、舶舷外水密度减少，且浮心位于漂心以后，则船舶尾倾： A、增加 B、减少 C、不变 D、不能确定参考答案：B 43 、船舶空载航行，其平均吃水一般应达到夏季满载吃水的_以上。 A、 B、 C、 D、参考答案：B 45期 吃水差产生的原因是 A. 船舶装载后重心不与浮心共垂线 B. 船舶装载后漂心不与重心共垂线 C. 船舶装载后重心不与正浮时漂心共垂线 D. 船舶装载后重心不与正浮时浮心共垂线 某轮船长Lbp 150m，根据IMO及我国的要求，船舶空载时其最小首吃水dF 应满足以下_要求。 A. dF 0.02Lbp B. dF 0.012Lbp C. dF 0.02Lbp +2 D. dF0.0

9、12Lbp +2 47期 42 某船原首倾，现首吃水减小尾吃水增加，则其首倾_。 A. 减小 B. 增加 C. 不变 D. 变化趋势不能确定 43 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% 5-25-2吃水差与首尾吃水的计算与吃水差与首尾吃水的计算与调整调整二、吃水差和首尾吃水的基本计算方法：二、吃水差和首尾吃水的基本计算方法： (m) 设正浮时的重心和浮心纵向坐标分别为设正浮时的重心和浮心纵向坐标分别为xg、xb，积载时：积载时： xgxbt0 Trimming Arm (TA): xg x

10、bTrimming Moment :MT=g(xg xb）100TMtMTC()( )100100gbTg xxMtmMTCMTCXb-Longitudinal Center of Buoyancy Xg- Longitudinal Center of gravity吃水差的基本计算吃水差的基本计算首尾吃水的基本计算方法首尾吃水的基本计算方法 如图如图5-1，有：，有：fbpAfbpFbpxLdxLdLt22fbpAfbpFbpxLdxLdLt22首尾吃水的基本计算方法首尾吃水的基本计算方法)()21(mtLxdbpfF)()21(mtLxdbpfA首尾吃水的基本计算方法首尾吃水的基本计算方法

11、 Longitudinal Center of Flotation (LCF, or xf )二、吃水差和首尾吃水的基本计二、吃水差和首尾吃水的基本计算方法算方法)(100)(100mMTCxxgMTCMttbgT)()21(mtLxddbpfmF)()21(mtLxddbpfmA二、吃水差和首尾吃水的基本计二、吃水差和首尾吃水的基本计算方法算方法 例例1：某轮：某轮=22000t，中前纵向重量力矩，中前纵向重量力矩Pixi=260000tm,中后纵向重量力矩中后纵向重量力矩Pixi=210000 tm ,dm=9 m ,MTC=220 tm/cm ,xb=2.7 m ,xf= -2.0 m

12、,LBP=150m。 试求船舶的首尾吃水及吃水差。试求船舶的首尾吃水及吃水差。二、吃水差和首尾吃水的基本计二、吃水差和首尾吃水的基本计算方法算方法mxPxiig27. 222000210000260000mMTCxxgtbg43. 0220100)7 . 227. 2(22000100)(二、吃水差和首尾吃水的基本计二、吃水差和首尾吃水的基本计算方法算方法mtLxddbpfmF78. 8)43. 0()150221(9)21(mtLxddbpfmA21. 9)43. 0()150221(9)21(吃水差与首尾吃水的计算与调整吃水差与首尾吃水的计算与调整1、LONGITUDINAL WEIGHT

13、 SHIFTS LONGITUDINAL WEIGHT SHIFTS吃水差与首尾吃水的计算与调整吃水差与首尾吃水的计算与调整 重量为重量为P的载荷纵向移动的载荷纵向移动 x 距离后引起的距离后引起的吃水差变化为：吃水差变化为：)(100mMTCxPt首尾吃水改变量及新的首尾吃水首尾吃水改变量及新的首尾吃水tLxdbpfF)21(tLxdbpfA)21(AAAFFFdddddd11吃水差与首尾吃水的计算与调整吃水差与首尾吃水的计算与调整2、适合少量载荷变动时吃水差和首尾吃水、适合少量载荷变动时吃水差和首尾吃水的计算方法：的计算方法： 已知：已知：，dm1，dF1，dA1，t1，TPC，MTC，x

14、f，装，装P（xp） 求：求：dm2，dF2，dA2，t2。 LONGITUDINAL WEIGHT ADDITIONS AND REMOVALS LONGITUDINAL WEIGHT ADDITIONS AND REMOVALS When weight is added or removed to/from a ship, two things will happen: 1.The ship will sink or rise a few inches 2.The ship will trim about the Center of Flotation (LCF) The easiest

15、way to calculate the draft changes due to a weight addition/removal 三、适合少量载荷变动时吃水差三、适合少量载荷变动时吃水差和首尾吃水的计算方法和首尾吃水的计算方法 解：分二步考虑解：分二步考虑 1）将重量）将重量P装在漂心装在漂心F处，船舶平行沉浮处，船舶平行沉浮(Parallel Sinkage or Parallel Rise)。 (m) 100mPdTPCLONGITUDINAL WEIGHT ADDITIONS AND REMOVALS2）将重量）将重量P从从F处纵移至实际装载位置，处纵移至实际装载位置，只产生吃水差

16、变化。只产生吃水差变化。 )(100)(100mMTCxxPgMTCMtfPT首尾吃水改变量首尾吃水改变量1()( )2fFmbpxddtmL1()( )2fAmbpxddtmL三、适合少量载荷变动时吃水差三、适合少量载荷变动时吃水差和首尾吃水的计算方法和首尾吃水的计算方法211()( )2fAAmbpxdddtmL211()( )2fFFmbpxdddtmL三、适合少量载荷变动时吃水差三、适合少量载荷变动时吃水差和首尾吃水的计算方法和首尾吃水的计算方法21( )tttm21( )mmmdddm三、适合少量载荷变动时吃水差三、适合少量载荷变动时吃水差和首尾吃水的计算方法和首尾吃水的计算方法 例

17、例2： 在例在例1中，若要求中，若要求t=-0.3m，问需要在一，问需要在一舱和五舱（舱和五舱（x=80m）之间如何移货？应）之间如何移货？应移多少吨？移多少吨？ 三、适合少量载荷变动时吃水差三、适合少量载荷变动时吃水差和首尾吃水的计算方法和首尾吃水的计算方法 解： 应向前移货应向前移货 mttt13. 0)43. 0(3 . 01MTCxPgt100 txgtMTCp8 .358013. 0220100100 42、船舶舷外水密度减少，且浮心位于漂心以后，则船舶尾倾： A、增加 B、减少 C、不变 D、不能确定5-2 5-2 吃水差与首尾吃水的计算吃水差与首尾吃水的计算与调整与调整 四、吃水

18、差的调整：四、吃水差的调整： 1纵向移动载荷：纵向移动载荷： )(mPxMT)(100100mMTCPxMTCMtT)(100txMTCtP四、吃水差的调整四、吃水差的调整 满舱时，轻重货物纵向等体积互换：满舱时，轻重货物纵向等体积互换： LLHHSFPSFP)(100)(mMTCxPPtLH四、吃水差的调整四、吃水差的调整 2打排压载水或装卸载荷：打排压载水或装卸载荷：MTCxxPMTCMtfPT100)(100fpxxtMTCP1005-2 5-2 吃水差与首尾吃水的计算吃水差与首尾吃水的计算与调整与调整五、保证适当吃水差的经验方法：五、保证适当吃水差的经验方法： 1按经验得出的各舱配货重

19、量的合适比例配按经验得出的各舱配货重量的合适比例配货。货。 2首尾舱内留出一定量的机动货载，供装货首尾舱内留出一定量的机动货载，供装货结束前作调整吃水差之用。结束前作调整吃水差之用。 注意：注意： 1）调整量约为：）调整量约为：1%2%S 2）调整吃水差时应兼顾纵强度；）调整吃水差时应兼顾纵强度； 3) 调整货物应与舱内货物相容。调整货物应与舱内货物相容。 5 5 保证船舶具有适当的吃水差保证船舶具有适当的吃水差5-35-3 吃水差与首尾吃水计算图表吃水差与首尾吃水计算图表 目的：简化计算。目的：简化计算。一、吃水差曲线图：一、吃水差曲线图： 1制作原理：根据吃水差和首尾吃水基制作原理：根据吃

20、水差和首尾吃水基本计算原理。本计算原理。 ),(iiXPft)(),()21(mXPftLxddiibpfmF)(),()21(mXPftLxddiibpfmA一、吃水差曲线图一、吃水差曲线图 2吃水差曲线图的组成：如图吃水差曲线图的组成：如图 组成：组成：t，dF ,dA三组等值曲线。三组等值曲线。 横坐标：船舶排水量横坐标：船舶排水量。 纵坐标：纵坐标：PiXi，为，为除空船重量以外的除空船重量以外的船上船上所有载荷对船中力矩的代数和（所有载荷对船中力矩的代数和（DW部分部分)。 3.适用：与船舶装载能力相适应的适用：与船舶装载能力相适应的任何任何数量载荷的情况数量载荷的情况一、吃水差曲线

21、图一、吃水差曲线图 4使用方法使用方法 1) 求求t，dF ,dA 已知已知 ，Mx=PiXi，查图，求得：，查图，求得：t，dF , dA。 2）调整吃水差调整吃水差 已知：已知：，t0，t1 。 求：载荷移动时，调整载荷重量求：载荷移动时，调整载荷重量P一、吃水差曲线图一、吃水差曲线图 解：解：t=t1 - t0， 依货舱确定纵向移动距离依货舱确定纵向移动距离 x。 根据根据，t0查查 M0 ；t1 查查M1。 Mx = M1 - M0 得：得： )(mxgMPx5-3 5-3 吃水差与首尾吃水计算图表吃水差与首尾吃水计算图表二、少量加载时首尾吃水改变量计算图表：二、少量加载时首尾吃水改变

22、量计算图表： 又称吃水差比尺或百吨吃水差比尺。如又称吃水差比尺或百吨吃水差比尺。如图。图。 1图表制作原理图表制作原理 少量加载首尾吃水与装在前少量加载首尾吃水与装在前（或（或dm ）、）、载荷重量载荷重量P和加载纵向位置和加载纵向位置xp 有关。有关。二、吃水差比尺二、吃水差比尺)(),(100)()21(100TPCP )21(mxdPfMTCxxPLxtLxddpmfpbpfbpfmF)(),(100)()21(100TPCP )21(mxdPfMTCxxPLxtLxddpmfpbpfbpfmA二、吃水差比尺二、吃水差比尺 令令P=100吨，则：吨，则： )(),(mxdfdpmF)()

23、,(mxdfdpmA二、吃水差比尺二、吃水差比尺 2图的组成图的组成 纵坐标：平均吃水纵坐标：平均吃水dm。 横坐标：纵向位置横坐标：纵向位置xp。 等值曲线：等值曲线： cdFcdA二、吃水差比尺二、吃水差比尺 3使用方法：使用方法： 已知：已知：，dm, 装装P(xp)。 解：当装解：当装100吨时，依吨时，依dm ， xp,查图表，查图表，得得 : , 。 当装当装P吨时，则：吨时，则：FdAdFFdPd100 FFFddd1AAdPd100AAAddd1 近年真题近年真题 44 期：吃水差比尺在计算_时误差较小。少量装卸首尾吃水改变量；少量装卸吃水差改变量；大量装卸首尾吃水改变量 A、

24、 B、 C、 D、 45期：吃水差曲线图可以用来求取各种装载状态下的：吃水差；首、尾吃水；调整吃水差 A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 47期： 吃水差比尺可以用来计算船舶_。 A. 吃水差改变量 B. 首吃水改变量 C. 尾吃水改变量 D. A、B、C 都是 第5章检测题 船舶吃水差的产生是由于：A、纵向重力作用点与正浮时浮力作用点不在同一垂线上B、纵向重力作用点与正浮的浮力作用点在同一垂线上C、纵向重力作用点与漂心不在同一垂线上D、纵向重力作用点与漂心在同一垂线上 第5章检测题 船舶产生吃水差是由于沿船舶纵向的_与正浮时的浮力作用点不在同一条垂线上的结果。A重力的作用点 B漂心的作用

25、点 C纵稳性 D纵倾点第5章检测题 船舶空载航行时，其吃水差应能满足吃水差与船长的比值_的要求。A大于2.5 % B小于2.5 % C大于5.0 % D小于5.0 % 第5章检测题 船舶空载时，必须进行压载的原因是：A螺旋桨的推进效率低， B受风面积大，影响航速，C稳性较差， DA、B均是，第5章检测题 船舶发生纵倾时，其纵倾轴通过 。A.船中 B.浮心 C.漂心 D.重心第5章检测题 厘米纵倾力矩是指_所需力矩值。A产生1厘米平均吃水变化 B产生1厘米吃水差C首尾吃水各变化1厘米 D尾吃水变化2厘米第5章检测题 船舶厘米纵倾力矩是：A首吃水增加一厘米，尾吃水减少一厘米所需的力矩B吃水差改变一

26、厘米所需力矩C首吃水增加0.5厘米，尾吃水减少0.5厘米所需的力矩D首吃水减少0.5厘米，尾吃水增加0.5厘米所须的力矩第5章检测题 某轮船长100米，为保证其空载时的适当浮态，根据IMO的要求，该轮的首吃水应：BA大于3.2米 B大于2.5米 C大于2.2米 D小于2.2米 第5章检测题 为保证船舶的航行技术性能，空船吃水一般应达到：A50%夏季满载吃水 B40%夏季满载吃水C、5%夏季满载吃水 D35%夏季满载吃水第5章检测题 船舶空载航行时，其吃水差应能满足吃水差与船长的比值 的要求。BA、大于2.5% B小于2.5%C大于5.0% D小于5.0% 第5章检测题 根据实践经验，一般万吨级的货船在半载时适当的吃水差大致为A、t=0； B、t=0.60.8米；C、t=-0.3-0.5米；D、t=-0.6-0.8米。 第5章检测题 船舶厘米纵倾力矩的表示船舶 。A、吃水变化1厘米时所需要的纵倾力矩B、吃水差变化1厘米时所需要的纵倾力矩C、纵倾时所需的力矩值D、吃水差变化1厘米时所需移动货物的吨数第5章检测题 调整吃水差时要综合考虑吃水差和_强度的要求。A局部 B横向 C纵向 D扭转第5章检测题 某轮由第4舱向第2舱移动100吨