第二节 船舶浮性

第二节船舶浮性

Ship'sBuoyancy

船舶浮性、稳性和抗沉性是船舶航海性能中几个重要的性能。一、船舶静浮于水中的平衡条件EquilibriumCondition1、船舶的浮力与重力(BuoyanceandGravity)船舶在各种载重情况下，能保持一定浮态的性能称为船舶浮性。船舶自由浮于静水中所排开水的质量，称为船舶排水量，通常以符号“D”表示。浮力大小为D·g，浮力作用中心，称为船舶的浮心，通常以符“B’’表示。浮心B(XB，YB，ZB)。浮心就是水线下船体的几何中心。船舶的重量（W）为船舶所有重量之和。重力的作用中心，称为船舶重心，通常以符“G”表示。重心G(XG，YG，ZG)。2．船舶浮于水中的平衡条件EquilibriumCondition

作用于船上的重力W·g和浮力D·g，必须大小相等方向相反，且作用在垂直于静水面的同一条垂线上，即船舶的重力等于船舶的浮力，即船舶的重量W等于船舶的排水量D。二、船舶的浮态FloatingConditionofShip船舶在水中的漂浮状态称为浮态。正浮、横倾、纵倾、横倾加纵倾。浮态主要是用船舶的吃水d、横倾角θ、纵倾角φ或吃水差t表示。1．正浮FloadingonEvenKeel船舶既无横倾又无纵倾的漂浮状态称为正浮。只须用d表示其浮态。

W＝DXG＝XBYG＝YB

＝0船舶重心和浮心的竖向坐标与船舶的平衡无关，而一般重心位于浮心之上，即ZG＞ZB船舶的许多静水力性能都是按正浮状态进行计算的。2．横倾（Heel）船舶只具有横向倾斜(无纵向倾斜)的漂浮状态，称为横倾。横倾用正浮与横倾时两水线夹角θ—横倾角表示。横倾θ角后，水线下的船体几何形状对中线面是不对称的，浮心的横向坐标YB≠0W＝DXG＝XB

YG≠YB3．纵倾（Trim）船舶相对于设计水线具有纵向倾斜(无横倾)的漂浮状态，称为纵倾。纵倾是用吃水差t或设计水线与静水平面的夹角φ—纵倾角表示。W＝DXG≠XBYG

＝YB＝04．纵倾加横倾HeelandTrim

船舶既有纵倾又有横倾的一种漂浮状态。用横倾角θ、纵倾角φ或吃水差t表示

W＝DXG≠XBYG≠YB总结：船舶在水中的漂浮状态和船舶的重量与重心位置、排水量与浮心位置有关。研究船舶在水中的浮态，就是研究船舶的重量和排水量的大小，重心坐标和浮心坐标值的计算等三、船舶重量和重心坐标的计算

WeightandGravityCenterCoordinateofShip1．船舶重量W

WeightofShipW＝Wo+DWWo（空船重量）=Do（空船排水量）：倾斜试验报告书或稳性报告书—船厂提供。DW（总载重量）=∑Pi（可变重量Pi总和的最大值）：船员、粮食、淡水、燃料、滑油、货物、旅客等。船舶的重量W＝Do十∑Pi2．船舶重心的坐标GravityCenterCoordinateofShip1)空船重心的坐标设空船的重心位置为Go。（XGo，YGo，ZGo）由于船体结构和设备的布置是左右舷对称的，YGo＝0;ZGo由船舶在出厂前做的倾斜试验求得;XGo和ZGo“倾斜试验报告书”或“船舶稳性报告书”上查得。2)装卸重物后船舶重心的坐标

W1＝W+∑PiXG1=（W·XG+∑Pi·Xpi）／W1

ZG1=（W·ZG+∑Pi·Zpi）／W1式中：∑Pi——船舶所装卸重物重量的代数和，装载时只取正值，卸载时只取负值；W·XG、W·ZG——装卸重物之前的船舶重量对船中或船底基线所取力矩：XG在船中之后取负值；∑Pi·Xpi、∑Pi·Zpi——装卸的各项重物重量对船中或船底基线所取力矩的代数和。卸载时Pi取负值，Xpi位于船中后取负值。四、船舶排水量和浮心坐标的计算VesselDisplacementandCoordinateofCentersofBuoyancy

由于船舶的排水量D＝ρV，而舷外水的密度ρ一定，所以排水量和浮心坐标的计算实际上就是船舶的排水体积和排水体积中心的计算。1．正浮状态水线下的排水体积和浮心坐标船厂把每一条船的排水量和浮心坐标随着吃水d的变化都预先给计算出来，并以一定的比例绘成曲线，D＝f(d)排水量曲线；XB＝f(d)浮心距船中坐标曲线；ZB=f(d)为浮心距基线高坐标曲线，表示上述船舶静水力性能的曲线称船舶静水力曲线。2．载重量表尺

静水力曲线图和载重量表尺，只适用于船舶在正浮状态下。五、漂心与每厘米吃水吨数

CenterofFloatationandTonspercmImmersion

1．漂心F

CenterofFloatation

船舶水线面积的几何中心称为漂心，通常以符号“F”表示，漂心坐标用XF表示，（左右舷对称YF＝0）漂心坐标XF

＝f(d)坐标原点取在船中，中前为正值，中后为负值。2．每厘米吃水吨数TPCTonspercmImmersionTPC：船在任意吃水时，水线平行地改变(下沉或上浮)1cm所引起排水量变化的吨数。