第05章 船舶吃水差

海上货物运输

航海学院货运教研室航行船舶对吃水差及吃水的要求船舶吃水差及吃水的基本计算影响吃水差的因素吃水差计算图表吃水差调整舶破舱与搁浅第二节第一节第四节第五节第六节第三节第四章船舶吃水差（Trim）习题第一节航行船舶对吃水差及吃水的要求一、吃水差的基本概念二、船舶吃水差及吃水对航行性能的影响三、航行船舶对吃水差的要求四、空载航行船舶对吃水及吃水差的要求一、吃水差的基本概念1、吃水差的定义2、吃水差产生的原因船舶装载后重心的纵向位置与正浮时浮心的纵向位置不共垂线。3、船舶的纵倾类型GB0XZMLoGBYXφFdFdAWLW1L1B3、船舶的纵倾类型平吃水(Evenkeel)：

首倾(Trimbyhead)：

尾倾(Trimbystern)：

FL1LBGWW1WFW1LBGL1FBG•••LW二、船舶吃水差及吃水对航行性能的影响1、过大尾倾船首底板易遭拍底操纵性能变差，易偏航影响嘹望。３、适宜尾倾提高推进效率，航速增加；舵效变好，操纵性能变好；减少甲板上浪，利于安全。２、首倾舵效变差，操纵困难，航速降低；首部甲板易上浪；船舶纵摇时，易飞车，主机受力不均，降低寿命WFL1LBGW1WFW1LBGL1三、航行船舶对吃水差的要求根据经验，万吨轮适宜吃水差为：满载时半载时轻载时t=-0.3m~-0.5mt=-0.6m~-0.8mt=-0.9m~-1.9m四、船舶吃水及吃水差的要求

－船舶空载航行时1、对吃水的要求（1）经验法通常情况下:冬季航行时:（2）IMO的要求d≥50%dSd≥55%dS２、其它要求吃水差与船长之比纵倾角

2、对吃水差的其它要求螺旋桨沉深h第二节舶吃水差及吃水的基本计算一、纵稳性二、纵倾力矩三、吃水差计算四、吃水差及首尾吃水的基本核算１、纵稳心假设２、纵稳性力臂３、纵稳性力矩４、纵稳心半径：５、纵稳性高度一、船舶纵稳性GBFB1MLLW1WXMZZLMSLYfFXL1FBB1ML６、R的计算XFYfYBMB1一般船舶R在200米左右ML二、船内纵倾力矩（初始纵倾力矩）船内货物移动船舶偏载，L1LW1GBFB1MLZXWMZWL1GBFB1MLZLW1XPPMZMSR三、吃水差计算１、纵倾角计算２、吃水差计算３、首尾吃水计算１、纵倾角计算首倾为－尾倾为＋初始：纵倾力矩GBFB1MLZLW1WXφφMZG0L1纵倾角正切值符号：２、吃水差计算ZdFGBFB1G0MLLW1WXφθA.PF.PφL1dA当t=1cm时MTC定义:使吃水差变化1cm所需的纵倾力矩。MTC应用:

初始正浮，受纵倾力矩作用dF３、首、尾吃水计算三角形相似得：F()dFdF1dAdA1特殊：漂心在船中

？去掉绝对值符号：φ-L/2L/2xF)ABC第三节影响吃水差的因素一、纵向移动载荷对吃水差的影响二、少量载荷变动三、大量载荷变动四、舷外水密度变化对吃水差的影响一、纵向移动载荷对吃水差的影响特点：分析1、力矩平衡法WL1GBFB1MLZLW1XPPMZ分析2、力系平衡法使用注意事项：符号+、-例题P121船舶排水量不变，船内问题。2、力系平衡法GBFB1MLZLW1WXθθMZG0L1初始正浮分析：力系平衡法平行力移动原理：二、少量载荷变动计算公式3）船内移货<1，MTC1=MTC Xf1=Xf假设载荷变动在漂心垂线上，船舶平行沉浮4）首尾吃水分配WL1GBFMLZLW1XPPMZ条件：假设：首、尾吃水应用说明：装货P取+卸货P取-WL1GBFMLZLW1XPPMZ总结：少量卸货（少量装货）计算WL1GBFMLZLW1XPPMZ2）利用排水量Δ1查取等容吃水dM1、xb1、xf1、MTC1P193）利用基本计算公式计算t1、dF1、dA1三、大量载荷变动_分析条件：

MTC=f(d)MTC1≠MTC思路：1）算载荷变动后的重量、重心WB1F1G1MLZXMZLW1dM1L1三、大量载荷变动计算_公式使用注意事项：符号+、-假设大量装卸后船舶正浮：船舶纵倾WB1F1G1MLZXMZLW1dM1L1船舶重心距船中距离xg的计算1、基本算式2、变形1—以空船状态为基准3、变形2—以装卸前状态为基准xpi说明载荷重心xPi的计算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：假设平行沉浮：排水量分解纵倾四、舷外水密度变化对吃水差的影响 特点：重心不变，浮心改变 例1：舷外水密度减少FWLBG•W2W1L2L1kG例2：舷外水密度增加Z例2舷外水密度增大WLB•W1L1kGF假设平行沉浮：排水量分解纵倾结论：公式统一•第四节吃水差计算图表一、吃水差曲线图二、少量加载吃水差图表三、吃水差系数（大量装卸）一、吃水差曲线图表1、吃水差曲线图（Trimdiagram）适用范围：用途：内容：

图形3、曲线图使用2、曲线图原理纵坐标：载荷(不含ΔL)对船中力矩的代数和Mx横坐标：排水量；曲线：吃水差曲线、首吃水曲线、尾吃水曲线。计算大量载荷变动后t、dF、dA，及调整t大量载荷变动吃水差曲线图

2、吃水差曲线图_原理纵倾根本原因：1、绘制原理：

对于确定的Δ，xg

可确定

即：

所以：WBFGMLZXMZLW船舶重心xg基本计算WLZXGpixpixg说明船舶重心xg的计算说明1、基本算式2、变形1—以空船状态为基准3、变形2—以装卸前状态为基准3、吃水差曲线图使用3）作Δ的垂直线和Mp的水平线4）插值法读出交点对应的二、吃水差比尺（Trimmingtable）定义：适用范围用途：制作原理图形使用方法在船上任意位置装载100t载荷时，船舶首、尾吃水改变量的图表。少量载荷变动求取t、dF、dA吃水差比尺_绘制原理WL1GBFMLZLW1XPPMZ吃水差比尺图1吃水差比尺图2使用当装载量不是100t时，可用下式求解：卸载时，其数值与查表所得相同，但符号相反

例题三、吃水差系数TFF（Trimfactorfore）首吃水差系数TFA（Trimfactorafter）尾吃水差系数第五节吃水差调整1、纵向移动载荷(调拨压载水）单向移动载荷（适用于舱位有空余）双向轻重载荷等体积对调（适用于无空余舱位）2、打排压载水2、调拨压载水注意事项注意：调整吃水差应同时兼顾纵向强度的要求船舶状态

载荷调整原则

船舶吃水差纵向变形首倾首倾首倾尾倾尾倾尾倾平吃水平吃水

中拱中垂0中拱中垂0中拱中垂

前部→中部中部→后部前部→后部后部→中部中部→前部后部→前部前、后部→中部中部→前、后部

第六节舶破舱与搁浅船舶破舱后平衡水线的确定船舶破损浮态衡准船舶搁浅位置及船底受力计算一、船舶破舱后平衡水线的确定舱柜顶部封闭，破口位于水线以下，整个舱室充满水，例如双层底进水：深舱进水，舱内与舷外水不相通，水未充满整个舱室，进水量确定。例如船舶破损已被堵住，但舱内水没有被抽干；因甲板开口漏水深舱进水，舱内与舷外水相通，进水量不确定增加液体载荷。增加固体载荷重量增加法浮力损失法二、船舶破损浮态衡准1）普通货船

SOLAS1974

达到的残存概率要求的残存概率2）液体散装货船

油船：《1973年国际防止船舶造成污染公约及1978年议定书》 (MARPOL73/78)

液体散装化学品船及液化气体船：要求 《际载运散装危险化学品船舶建造和设备规则》（IBCCode)（MARPOL73/78,IBC/IGCCode）油轮：最终水线不超过大量进水孔下边缘；进水后的船舶横倾角不得超过25；散化船和液化气船：进水过程中水线不得超过大量进水孔下边缘；进水过程中船舶进水角不得超过25°若上甲板边缘未入水则均不得超过30。2）船破舱稳性要求

---液体散装化学品船及液化气体（１）进水最终阶段的剩余稳性剩余稳性范围最大剩余稳性力臂剩余静稳性面积（２）进水过程中达到主管当局的要求（３）破损舱柜自由液面对稳性的修正各破损舱柜应在５°横倾角的状态时计算自由液面船舶在最终平衡水线处，其破损舱柜在平衡水线以下空间完全未海水所占有，而其上的空间在计及渗透率修正后仍为原液体。GZygHθOBθS’（1）进水最终阶段的剩余稳性GZygHθOBθS’三、船舶搁浅位置及船底受力计算１.排水量变化较小2.排水量变化较大2.排水量变化较大吃水差习题船内移货少量装卸大量装卸吃水差调整船内移货某轮船长140m，满载出港，其平均吃水dm=9.0m，排水量Δ=16000t，经计算得纵向重量力矩：船中前为9.81×164200KN.m/cm，船中后为9.81×186000KN.m/cm，此时Xb=-1.25m，Xf=-4.30m，MTC=9.81×240KN.m/cm。为了将吃水差调整为t=-0.30m，应从NO.1移动______t货物到NO.2舱。答案：120 船内移货某轮排水量18000t，中前纵向重量力矩180000t.m，中后216000t.m，平均吃水dM=8.06m，MTC=210×9.81KN.m/cm，Xb=1.80m，船舶最佳纵倾值为t=-0.66m。因各舱均装满，现确定将NO.3舱的重货（Xp=10.0m，S.F=1.0m3/t）和NO.1舱的轻货（XP=50.0m，S.F=2.5m3/t）互移，使其满足最佳纵倾要求，则两舱应各移动_________t货物。答案：910，2275少量装卸某轮进坞，尾部与墩木接触的瞬间吃水差为–0.116m，每厘米纵倾力矩MTC为118.0t.m/cm，船长为224m，漂心距中距离为–0.041m，则尾墩木受到的最大反力为__。答案：1268.6 22.3t某轮从大连港出发时排水量为20881t，首吃水8.80m，尾吃水9.20m，抵某中途港时，消耗燃油300t（其重心距船中后10.70m），重柴油22t（其重心距船中后46m），淡水60t（其重心距船中后66.40m），则船舶抵港时的首尾吃水分别为____________m。（Xf=-1.767m，MTC=230.9t.m/cm，TPC=25.75t/c