第十章船舶吃水差

2023/2/21第十章船舶吃水差第一节营运船舶对吃水差及吃水的要求第二节

船舶吃水差及首、尾吃水的计算第三节

载荷变动及舷外水密度改变对纵向浮态的影响

第四节吃水差计算图表第五节吃水差调整2023/2/22第一节营运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海性能的影响三、营运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2023/2/23一、吃水差基本概念1、吃水差基本概念·吃水差，Trim：t=dF－dAt﹥0首倾t＝0平吃水t﹤0尾倾TrimbyheadEvenkeelTrimbystern2023/2/24一、吃水差基本概念2、船舶吃水差产生的原因P242页·

船舶重心G1与正浮时的浮心B0不在同一垂直线上所产生的纵倾力矩而形成GB2023/2/25二、船舶吃水差及吃水对航海性能的影响1、吃水差影响船舶的操纵性、快速性、适航性及抗风浪性2、尾倾过大：操纵性变差，易偏航、不利瞭望3、首倾：航速降低、操纵失灵、船首易上浪、且纵摇时螺旋桨易“飞车”4、适当尾倾：发挥速度性能，提高推进效益；改善舵效，操纵灵活；防止甲板上浪，保护船首设备及舱内货物免受水湿。2023/2/26三、营运船舶对吃水差的要求对船舶吃水差的要求：·

万吨级船舶满载：-0.3~-0.5m半载：-0.6~-0.8m空载：-0.9~-1.9m·

高速船：出港前，允许首倾·

大吨位船舶：满载过浅滩，平吃水2023/2/27四、空载航行船舶对吃水及吃水差的要求1、对压载航行吃水的要求·一般压载航行：d﹥50%dS·冬季压载航行：d﹥55%dS，理想60%dS∵Δ0≈25%～35%ΔS∴压载量：∑G≈25%ΔS2023/2/28四、空载航行船舶对吃水及吃水差的要求2、IMO提出了压载航行最小吃水的要求·上海船舶运输研究所分析IMO要求后对远洋船舶的建议：当LBP≤150m时dFmin≥0.025LBPdMmin≥0.02LBP+2当LBP＞150m时dFmin≥0.012LBP+2dMmin≥0.02LBP+22023/2/29·

同时，要求吃水差∣t∣＜2.5%LBP，即对应纵倾角小于1.5四、空载航行船舶对吃水及吃水差的要求·螺旋桨沉深比I/D＜40%～50%推进效益急剧下降。空载时的吃水差应满足螺旋桨沉深比要求：I/D≥65%(风浪中)DI3、对于尾吃水要求螺旋桨具有足够的入水深度2023/2/210第二节船舶吃水差及首、尾吃水的计算一、吃水差计算原理二、吃水差及首、尾吃水的基本计算2023/2/211一、吃水差计算原理1、船舶纵倾的特点：·

纵倾角φ很小，等容纵倾·

倾斜轴：Y轴，过原水线面的漂心F·

纵稳性高度GML总为“+”，且数值较大·纵稳心半径BML，一般为200m左右2023/2/212XfMLLL一、吃水差计算原理2.吃水差计算原理G0B0G1B1M外M外φφFLBPtδdFδdFδdA2023/2/213一、吃水差计算原理·

纵向复原力矩MRL当φ很小时sinφ≈tanφ·

纵倾力矩M：M=Δ·LL·

纵向力矩平衡：MRL=M船舶吃水差2023/2/214一、吃水差计算原理3.每厘米纵倾力矩MTC·

船舶吃水差每改变1cm，所引起船舶纵倾力矩的变化量·

外倾力矩：M=MTC·δt(t·m)δt单位，cm2023/2/215一、吃水差计算原理4.吃水差的计算式：外倾力矩ML2023/2/216二、船舶吃水差和首、尾吃水的计算1、船舶吃水差的计算1）、计算船舶排水量和重心纵坐标△=∑PiXg=∑Pi*Xi/△2）利用排水量查取dm、xb、xf和MTC3）计算吃水差t注意：重心、浮心、漂心的纵坐标符号，船中前为正，船中后为负2023/2/217二、船舶吃水差和首、尾吃水的计算2.船舶首尾吃水的计算相似三角形原理XfφFLBPtδdFδdFδdA·

当Xf=0时，dF=dM+t/2、dA=dM-t/22023/2/218第三节载荷变动及舷外水密度改变对纵向浮态的影响一、载荷纵移产生的吃水差及首尾吃水的计算二、少量装卸时吃水差的计算(ΣP≤10%ΔS)三、舷外水密度改变对吃水及吃水差的计算2023/2/219一、载荷纵移产生的吃水差及首尾吃水的计算

1、载荷纵移对象包括：不同货舱货物调整，油舱、水柜调拨等。设船舶装载排水量为△，首尾吃水为dFdA，吃水差为t。船上载荷p沿纵向移动距离为x。2、载荷移动后产生的纵倾力矩：3、纵倾力矩引起吃水差变化量为：式中：p前移，x为+；p后移，x为-2023/2/220一、载荷纵移产生的吃水差及首尾吃水的计算4、载荷移动后新的首、尾吃水dF1dA1和吃水差t1为：例题10-1：p244页2023/2/221XfF二、少量装卸时吃水差的计算(ΣP≤10%ΔS)

XPXδdδt2023/2/222二、少量装卸时吃水差的计算(ΣP≤10%ΔS)

1.少量装卸计算原理：（小船加在大船上）规定：装载时P取正值，卸载时P取负值。①先将载荷装于漂心F上，船舶平行下沉②再由漂心位置沿船长方向移至实际位置2023/2/223二、少量装卸时吃水差的计算(ΣP≤10%ΔS)

2.少量装卸后，首尾吃水改变量及新值t1=t+δtdF1=dF+δdFdA1=dA+δdA2023/2/224二、少量装卸时吃水差的计算(ΣP≤10%ΔS)例题：某船△12500t，抵达某锚地时，dF7.3m、dA7.8m，港口允许最大吃水7.5m，当时船舶MTC144

×9.81kN·m/cm、TPC18.4t/cm、XF0。现欲在离船中后54.9m处的货舱卸一部分货物到驳船，以调整吃水使其尾吃水达到允许的最大吃水，问应卸货多少？卸后的首吃水为多少？2023/2/225三、舷外水密度改变对吃水及吃水差的计算1、水密度改变造成平行沉浮后吃水差该变量的基本公式：2、吃水变化引起排水体积变化，从而造成重心移动引起的吃水差变化量：同理可以算出：

t1=t+δt；

dF1=dF+δdFdA1=dA+δdA2023/2/226第四节吃水差计算图表一、吃水差曲线图（新大纲不要求）二、吃水差比尺2023/2/227一、吃水差曲线图TrimDiagram

1.吃水差曲线图的制图原理根据船舶吃水差及首、尾吃水基本计算原理绘制。2.吃水差曲线图的组成·横坐标：△·纵坐标：载荷纵向重量力矩MX·三组等值线：t、dF、dA2023/2/2283.吃水差曲线图的使用1）计算船舶吃水差及首尾吃水；2）纵向移动载荷调整船舶吃水差2023/2/229二、吃水差比尺1.吃水差比尺的制作原理：同少量装卸的吃水差计算（利用少量载荷变动来核算船舶纵向浮态变化）唯一自变量：XP2023/2/230二、吃水差比尺2.吃水差比尺图TrimmingTable（新大纲不要求）·船上任意位置加载100t载荷引起首、尾吃水变化的标尺图·结构组成：横坐标：XP纵坐标：δdA、δdF2023/2/231二、吃水差比尺吃水差比尺图卸P=350t，Xp=-50mdm=8.0m0.16-0.08例：2023/2/232二、吃水差比尺3、使用方法：不同形式的图表方法稍微不一样，但是结果是一样。货重P：加载时取正，减载取负2023/2/233二、吃水差比尺·其他形式的吃水差比尺图2023/2/234二、吃水差比尺4、吃水差数值表TrimTables·绘制原理与吃水差比尺图绘制一致·使用该表计算少量装卸比吃水差比尺图更容易数值表中仅提供了将载荷加在各舱容中心处时首尾吃水差的变化量。注意存在的误差。装载时P取正值，卸载时P取负值。2023/2/235·加载100t货物首尾吃水变化量数值表吃水排水量No.1货舱XP=50.37mNo.2货舱XP=31.19mNo.3货舱XP=12.15m(m)(t)δdF(cm)δdA(cm)δdF(cm)δdA(cm)δdF(cm)δdA(cm)4.0865317.34-9.0312.123.826.931.364.598235.01101417.35-9.6612.154.166.991.315.5122086.01342117.12-9.2812.054.037.031.186.51461017.08-9.1212.073.997.101.107.01585517.02-8.9512.073.967.151.007.51708916.73-8.5511.923.787.150.968.01833416.41-8.1711.753.617.120.918.51961516.05-7.7511.553.417.080.909.02088116.70-7.3711.353.237.040.872023/2/236吃水排水量No.4货舱XP=-10.67mNo.5货舱XP=-33.35mNo.1燃油舱XP=31.3m(m)(t)δdF(cm)δdA(cm)δdF(cm)δdA(cm)δdF(cm)δdA(cm)4.086530.717.57-5.4813.7412.15-3.854.598235.0110140.807.86-5.3514.3612.18-4.195.5122086.0134211.017.43-4.9813.6412.08-4.066.5146101.147.20-4.7913.2612.10-4.027.0158551.266.95-4.6012.8512.10-3.987.5170891.436.60-4.2512.2711.95-3.808.0183341.576.34-3.9411.7411.77-3.648.5196151.736.06-3.5911.1911.58-3.439.0208811.865.79-3.2810.6711.38-3.262023/2/237吃水排水量No.2燃油舱XP=12.10mNo.3燃油舱XP=-10.70mNo.4燃油舱XP=-33.48m(m)(t)δdF(cm)δdA(cm)δdF(cm)δdA(cm)δdF(cm)δdA(cm)4.086536.921.380.707.58-5.5113.774.598235.0110146.971.320.797.86-5.3914.405.5122086.0134217.021.201.007.44-5.0113.676.5146107.081.111.137.20-4.8213.297.0158557.141.021.256.95-4.6312.897.5170897.140.971.436.64-4.2812.318.0183347.110.931.576.35-3.9711.778.5196157.070.911.726.07-3.6211.229.0208817.020.881.855.79-3.3110.702023/2/238吃水排水量No.1重柴油舱XP=50.61mNo.5轻柴油舱XP=-50.77mNo.6饮水舱XP=-66.40m(m)(t)δdF(cm)δdA(cm)δdF(cm)δdA(cm)δdF(cm)δdA(cm)4.0865317.42-9.10-10.2318.48-14.1922.734.598235.01101417.42-9.73-10.0819.36-14.3223.855.5122086.01342117.18-9.34-9.5718.40-13.7022.686.51461017.14-9.18-9.3417.91-13.4222.097.01585517.08-9.01-9.1017.39-13.1321.467.51708916.79-8.61-8.6116.61-12.5320.498.01833416.47-8.23-8.1715.88-11.9719.608.51961516.11-7.80-7.6815.13-11.3418.679.02088115.76-7.42-7.2414.43-10.7817.792023/2/239第五节吃水差的调整一、载荷纵移对吃水差的调整；二、载荷重量增减对吃水差的调整。三、吃水差调整时对纵向强度的考虑四、保证船舶适当吃水差的经验方法2023/2/240一、载荷纵移对吃水差的调整1、纵向移动载荷：适用于配载、装卸后及航行中液舱内载荷调拨2、载荷纵移重量的计算：确定移动位置，即确定纵移距离X→计算所需调整的货重P或：轻重货物等体积互换：PH与PL等积互换，相当于将货重P的货物纵向移动XPH-PL=PPH·SFH-PL·SFL=02023/2/241一、载荷纵移对吃水差的调整例题：已知某船满载时dM9.0m、t-1.00m，现要求将吃水差调整为-0.50m，计划现从No·4舱往No·2舱移货80t(No·4舱至No·2舱间移货距离为45m)。问尚需从No·5舱往No·1舱移多少吨货？(No·5舱至No·1舱间移货距离为106m，MTC233×9.81kN·m/cm)2023/2