小艇 水密艉舱和快速泄水艉舱 征求意见稿

2本文件规定了在艇体长度不大于24m的小艇上特指为“水密”和“快速泄水”的凹体和艉舱的水密性、泄水时间和围槛高度要求（见参考文献[1]）。本文件涵盖了位于升降部件上的凹体。本文件对凹体或凹体的尺寸、形状和位置不作要求。本文件只考虑通过重力泄水，而不是通过泵或其他方法泄水。本文件只考虑小艇正常运行工况，小艇无人值守工况不在本文件考虑范围内。本文件对“‘水密’或‘快速泄水’的凹体或艉舱中的水对小艇的稳性和浮性没有影响”不作保证，详见ISO12217（全部2015。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本文件额引用而成为本文件的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本文件达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。ISO8666:2016，小艇主要数据ISO9093-1:1994，小艇通海旋塞和贯穿艇体附件-第1部分：金属件ISO9093-2:2002，小艇通海旋塞和贯穿艇体附件-第2部分：非金属件ISO12216:2020，小艇窗、舷窗、舱口盖、舷灯和门强度和水密性要求ISO12217-1:2015，小艇稳性和浮性的评定和分类第1部分：艇体长度不小于6m的非帆艇ISO12217-2:2015，小艇稳性和浮性的评定和分类第2部分：艇体长度不小于6m的帆艇ISO12217-3:2015，小艇稳性和浮性的评定和分类第3部分：艇体长度小于6m的艇3术语和定义本文件采用下列术语和定义。3.1设计类别designcategories3可适用于对艇进行评定的海浪和风的状态的叙述。注1：设计类别的定义，见ISO12217（全部2015。（待查找该规范中类别定义并在注释中列出）注2：设计类别的定义符合欧洲游艇指令2013/53/EU。3.2帆艇sailingcraft主要推进方式为风力的艇，具有参考帆区面积As≥0.07(mLDC)2/3，单位以平方米表示。其中，mLDC是艇最大装载情况下的质量，单位以千克表示。注1：参考帆区面积As的定义，见ISO8666:2016。（待查找该规范中类别定义并在注释中列出）3.3非帆艇non-sailingcraft主要推进方式为风力以外的艇，参考帆区面积As<0.07(mLDC)2/3，单位以平方米表示。其中，mLDC是艇最大装载情况下的质量，单位以千克表示。注1：参考帆区面积As的定义，见ISO8666:2016。（待查找该规范中类别定义并在注释中列出）3.4参考水线referencewaterlineWL满载备用情况艇体上的水位线。注1：满载备用情况的定义，见ISO8666:2016。（待查找该规范中类别定义并在注释中列出）3.5横倾水线heeledwaterline当艇体倾斜至以下位置时，满载备用条件下艇体上的水位：——非帆艇和多体艇的角度为7°;或——单体艇的船中横倾线高度或30°角，以较低者为准。注1：ISO8666:2016中定义了满载准备使用条件。（待查找该规范中类别定义并在注释中列出）3.6凹体recess在负载和相应纵倾范围内，可能积水的区域。4例：艉舱、月池、开放空间或以舷墙或围板为边界的区域。注1：根据ISO12216:2020，安装有封闭装置的区域，如舱室、避难所或储物柜不是凹体。注2：一个凹体可以由几个连接在一起的凹体组成。注3：对大海开放的艉舱被视为凹体。无舷墙或围板的平甲板不是凹体。3.7艉舱cockpit设计用于人员起居的凹体（3.6）。3.8水密凹体watertightrecess满足本文件对水密性和围槛高度要求的凹体（3.6但对有泄水要求的凹体除外。3.9快速泄水凹体quick-drainingrecess具有满足本文件对一个或几个设计类别的所有要求的特性和泄水能力的凹体（3.6）。注1：按其特性，某一凹体对某一设计类别可认为是快速泄水的，但对更高的设计类别，可能不是快速泄水的。注2：“快速泄水”不同于“自动排水”，“自动排水”指，在某些条件下，水可以排放不需要指定的排水速度、底部或围槛高度等。3.10敞开式凹体recessopentothesea凹体（3.6其尾边界和/或侧面边界向艇外开口，积水高度（3.21）等于零。注1：图C.1C）给出了一个敞开式凹体示例。3.11凹体底部recessbottom凹体底recessopentothesea泄水前积聚水的凹体（3.6）的最低面。注1：凹体底部可以有多个级别。3.12凹体底部高度recessbottomheight5HB当艇正浮、静止和满载时，水线上方凹体底（3.11）的高度。3.13最小凹体底部高度minimumrecessbottomheightHBmin本文件所要求的凹体底高度HB（3.12）的最小值。3.14单底凹体single-bottomrecess只有一层底的凹体（3.6）。注1：装有“脚踏处”（3.31）的单底凹体被视为多底凹体3.15多底凹体multi-bottomrecess具有多层底的凹体（3.6）。3.16驾驶甲板bridgedeck在升降开口（3.23）附近，在凹体底（3.11）上，在进入起居区之前人员通常踩踏的区域。3.17内部interior艇的水密外壳内。3.18水密等级watertightnessdegree/degreeofwatertightness依据关闭装置、器件防水状况而定的阻止进水的能力。注1：水密等级定义见表1.表1——水密等级定义水密等级定义1（防水）防止持续进水2（水密）防止短暂进水3（防风雨）防止溅水进水4（防溅）防止离垂线最大达15°的任何角度淋水6水密等级定义注水密等级的测试程序见ISO12216:20203.19下溢开口downfloodingopening通过艇体或甲板（包括凹体边缘）上的开口，水可进入艇内部或舭部或凹体。注1：本文件不考虑ISO12217（全部2015中排除的内容。3.20关闭装置appliance用于遮盖艇体、甲板或上层建筑开口的装置。例如：窗、舷窗、舱口、舷窗盖、门、滑动装置、逃生舱口、防浪板、指南针、通风格栅、扬声器、发动机控制面板等。注1：可以是固定装置，也可以是活动可打开的装置。3.21凹体积水高度recessretentionheighthc当艇正浮且处于设计纵倾，假设所有闸门、门、排水口密封，溢流面积大于0.005LHBH（m2）时，凹体内水的高度。注1：最大装载工况下的设计纵倾的定义，见ISO8666:2016。注2：当hc小于0.10m时，取值为0.0m。3.22泄水口drain能使留存的水通过重力排出舷外的凹体（3.6）出口。例如，在水线以上或以下排水至舷外的管子；允许直接排水至舷外的凹体的一部分；在水线上方或下方向船外排放的管道；排水孔和排水口。3.23升降开口companionway用于人员进入舱室的通道，有开口，并配有关闭装置（3.20）。注1：可打开的装置可以是门、舱口；垂直方向上的开口、水平方向上的开口等。7注2：可以有多个升降开口。3.24围槛sill凹体（3.6）中的水可以从其上部进入升降开口并向下流至艇内的阻隔板。示例：艉舱升降开口盖。3.25固定围槛fixedfill构成凹体（3.6）的固定、完整和永久性部件的围槛（3.24）。3.26半固定围槛semi-fixedsill可活动，但永久连接于艇上的关闭装置（3.20当在此位时，构成一高于固定围槛的围槛（3.24）示例：舱口、滑动围槛，但不包括防浪板。注1：短索视为非永久性连接。注2：滑动门或铰链门被视为半固定围槛的可移动部分。3.27防浪板washboard可用于升降开口（3.23）开口的由几块可移动板组成的关闭装置（3.20）。当其关闭时，一块板叠放在另一块板的顶部，所在位置高于最小围槛高度（3.29）。注1：这是单体帆艇上经常使用的装置；随着天气恶化，增加防浪板。3.28围槛高度sillheightℎs从围槛（3.24）顶部到凹体（3.6）底部最近部分的最小垂直距离。3.29最小围槛高度minimumsillheightℎSmin本文件所要求的围槛高度（3.28）的最小值。83.30凹体容积recessvolumeVC凹体（3.6）排水前可能瞬时留存的在hC以下的水的容积。注1：考虑到可移动围板等的任何组合，从凹体底部（3.11）到凹体积水高度（3.21假设所有开口、泄水口（3.22）密封，测量得到的最大体积。3.31脚踏处footbasin满足本文件10.3要求的特定凹体（3.6位于凹体与以及一个升降开口（3.23）开口之间，其底部低于周围凹体。4符号表2给出了本文件中使用的主要符号及其含义和单位。表2——本文件中使用的主要符号符号含义单位BH艇体宽度，定义见ISO8666:2016mFM舯干舷高mℎc凹体积水高度m围槛高度mℎSmin最小围槛高度mHB在水线以上的凹体底高度mHBmin在水线以上的最小凹体底高度mkdc设计类别-LH艇体长度，定义见ISO8666:2016mVC凹体容积m3tmax最大允许排水时间mintref参考泄水时间mind泄水口直径mm注：在凹体底部以上测量的高度符号以h开头，而在水线以上测量的高度符号以H开头5概述95.1装载和测量状态除非文标准中另有明确规定，否则：——该艇装载状态为ISO8666:2016规定的满载备用状态；——长度和高度以m为单位，面积以m2为单位，体积以m3为单位，时间以min和/或s为单位；——测量或计算应当在艇正浮且静止于平静水面时进行。5.2水密和快速泄水凹体的要求表3总结了适用于水密和快速泄水凹体的相关规定。表3——符合水密或快速泄水要求的凹槽相关规定要求水密凹体快速排水凹体其他敞开式（3.10）水密6.26.26.2升降开口围槛无规定第7条规定第7条无凹体底高度无规定第8条规定第8条规定第8条泄水无规定第9条或第无无关闭装置强度ISO12216:2020ISO12216:2020ISO12216:2020ISO12216:20206水密性要求6.1水密凹体的水密性要求对于水密凹体，积水高度hC，所有表面和设备的水密性应满足水密等级1要求。6.2快速泄水凹体的水密性要求所有表面的水密性应满足水密等级1要求。安装在快速泄水凹体表面的设备的水密等级要求如表4所示。表4——设备的水密性等级凹体设备位置水密等级凹体底到ℎSmin2ℎSmin到2ℎSmin34注1：对于安装在凹体上的发动机通风口，可以使用设备外部格栅和内部管道或天鹅颈的布置，足以承受相关的压头的材料和连接，评估水密等级。注2：其他国际标准可规定其他要求，如ISO12217（全部2015。aℎSmin的定义如表5所示，根据7.3的要求测量局部围槛高度和ℎSmin。开口装置包括下溢开口，并安装在快速泄水凹体上，通过手动操作的机械正极装置，确保开口装置处于关闭位。7升降开口围槛要求7.1升降开口围槛凹体范围内的任何升降开口以及凹体边界往外延伸0.6m区域内的任何升降开口应符合本条要求重点2.舱壁上的前升降开口门3.甲板上的后升降开口盖图1——围槛和围槛高度高度测量7.2降低浸水风险快速泄水凹体降低浸水风险快速泄水凹体，任何升降开口无需围槛，如果符合以下标准：——根据ISO12217（全部2015，艇类型为全封闭式；——按照本文件第3.10条的规定，凹体类型为敞开式；——所有凹体均位于艇舯靠后；——升降开口安装在上层建筑的背面；——升降开口开口的最低点相对于参考吃水线高于（Lh/17+ℎSmin——升降开口关闭装置永久安装，可立即关闭。7.3围槛高度测量围槛高度是升降通道的最低高度，见3.28中定义。围槛高度，凹体底部的相邻最近点为起点，围槛上边缘的最低点为终点的垂直测量（见图1）。如果多底凹体带有“脚踏处”，须符合10.3相关“脚踏处”要求，围槛高度应从“脚踏处”底部开始测量；否则，应从凹体底最近点开始测量。7.4快速泄水凹体的最小升降开口围槛高度表5规定了快速泄水的最小升降开口围槛高度要求这些要求不适用于浸水风险降低的快速泄水凹体。如果安装了半固定围槛，固定部分的高度应至少为（hSmin/2）。表5——快速泄水凹体的最小升降开口围槛高度hSmin单位：米设计类别单帆艇最小围槛高度，hSmin非帆艇和多体艇最小围槛高度，hSminA0.300.20B0.250.15设计类别单帆艇最小围槛高度，hSmin非帆艇和多体艇最小围槛高度，hSminC0.150.10D0.050.05注：其他国际标准如ISO12217(全部)：2015可能会提出上述要求8快速泄水凹体水线以上凹体底高度表6规定了快速泄水凹体在参考水线以上的最小凹体底高度HBmin。对于单底凹体，HB在底部表面的中心测量。对于多底凹体，HB在最低底部表面的中心测量。表6——基准水线以上凹体底的最小高度HBmin设计类别HBminA0.150B0.100C0.075D0.050注：上述最小值的高度可能需要大一点才能满足第9条和第10条规定的最大可接受排水9快速泄水凹体——单底凹体泄水9.1泄水一般要求应仅以重力泄水。如果凹体边界中有允许开口的移动部件，则应在最差构型中验证该要求，例如，如果有门，则应将其关闭。布置泄水系统，在参考吃水线和横倾吃水线条件下应尽量减少凹体的积水。如果连接凹体的面积总和小于所连接体所需最小排水面积的120%，同底高的连接凹体应视为分开的凹体。9.2泄水口要求9.2.1数量和尺寸除非当艇体向左舷或右舷横倾时，一个开口能按照9.1要求泄水，否则，快速泄水凹体应至少具有两个泄水口，一个在左舷，一个在右舷。圆形横截面的泄水口直径应至少为25mm。其他横截面形状的泄水口横截面积应至少为500mm2，且最小尺寸应为20mm。9.2.2特殊规定如果泄水口设有防止固定物体落入泄水系统的装置，则其应为比泄水口本身更易于堵塞的带小孔的格栅。在以下情况，可使用9.3.2中的简化泄水评估方法：——这些装置任何部分内部的最小通过尺寸至少具有125mm2的截面（或12mm的直径以及——总入口横截面至少是泄水口截面积的1.5倍。否则，应根据附录A或试验方法对泄水系统进行评估。中插板围阱和其他类型的小孔，在以下情况下可用作泄水口：——它们设计是用于此目的，并且——它们满足第9条的其他相关要求。9.2.3安装当艇处于最大装载工况下，穿过艇体的泄水出口应位于：——水线以上，或——水线以下，应设有通海旋塞，除非泄水口向上延伸至水线以上至少0.75HBmin的艇体一部分图2显示了作为艇体组成部分的泄水口。重点1.水线；2.在0.75HBmin以上整体贯穿孔的顶部；无需通海旋塞；3.在这一区域，泄水口是艇壳的组成部分。图2作为艇体组成部分的泄水口所有泄水管道系统应具有1级水密等级。应对泄水管系予以防护，以免被贮存在艇上未固定的物体损坏和被踩踏。安装在机舱内的排水管系应能承受70°C的高温或具有隔热能力。排水管系不得截留水。排水管系应只用于凹体泄水，此要求不适用于安装在中插板围阱或舷外阱和围阱中的泄水口。通海旋塞、贯穿艇体配件和相关联的部件应符合ISO9093-1:1994或ISO9093-2:2002的的要求。9.3泄水计算要求9.3.1泄水计算原则及评价方法本文件采用最大泄水时间方法对快速泄水凹体的泄水进行计算。最大泄水时间tmax（以分钟为单位）定义如下：其中，设计类别系数KDC的定义，见表7。注：本文件认为快速泄水凹体的最大泄水时间不超过5分钟。从凹体积水高度hC排空至凹体中剩留0.1m水位，测量泄水时间。水位高度应从此凹体底面中心以上测量。根据本文件要求，对于快速泄水凹体，确定单底凹体泄水口的尺寸，应使用以下三种方法之一：——9.3.2中定义的简化方法，提供保守结果；——附录A中规定的完整计算方法，可提供更准确的结果；——根据最大排水时间tmax的试验方法。应通过试验或计算方法，对每个打开装置关闭位的情况下的泄水时间进行评估。如果凹体的泄水部分大于或等于0.05VC，则此凹体不需要对排水时间进行评估。9.3.2简化泄水评估方法以下计算方法适用于单级底凹体。步骤1——确定凹体体积VC（m3）。步骤2——确定设计类别系数kDC，见表7。表7——快速泄水凹体的设计类别系数kDC设计类别kDCA0.30B0.45C0.60D0.90步骤3——计算所需的参考泄水时间tref（min(2)(2)注：本文件认为快速泄水凹体的最大泄水时间不超过5分钟。步骤4——确定一对圆形截面排水管的所需直径d（mm）。如有必要，使用表8进行插值，通过tref确定d值。根据9.2.1，d值不得小于25mm。对于表8以外的其他泄水管系布置，应使用9.3.1中的其他两种方法之一进行评估。表8——tref和典型排水管布置对泄水管直径d的影响函数典型泄水口布置tref（min）情况1a10.57.35.44.13.22.62.20.80.70.50.50.40.30.3情况2b7.65.33.93.02.40.80.70.60.50.40.30.30.20.2直径d(mm)25303540455055606570758090a典型泄水布置情况1：两个泄水口，水线上方，无挡板。b典型泄水布置情况2：两个泄水口，水线上方，无弯头，泄水口光滑，无格栅。注1：计算考虑主尺度，这两种典型布置最为保守。注2：情况2泄水口位于水线下方时不如情况2本身保守。10快速泄水凹体-多底凹体泄水10.1泄水一般要求多底凹体的泄水系统应符合9.1和9.2要求。泄水时间应根据10.2的方法进行测试或计算评估。当多底凹体安装有“脚踏处”时，应符合10.3的要求。10.2泄水计算本条规定提供了多底凹体排水时间的计算步骤。步骤1——计算多底凹体的总体积VC。步骤2——使用公式（1）计算与VC相关的tmax。步骤3——计算将从hC至最高底部体积V1的泄水时间tref1。步骤4——为每个剩余排水系统定义要排水的子体积Vn。步骤5——计算每个子体积Vn的排水时间trefn（见第A.3条中的公式）。其中，任一子体积Vn类型为敞开式，无需进行排水计算，且trefn=0。步骤6——计算trefn之和；考虑多个子体积同时泄水时，泄水时间总和应取值为最长泄水时间。将多底凹体从积水高度hC排空至0.1米积水高度所用的最长时间应小于该过程步骤1中计算的tmax。剩余积水高度应在最后一个排水子体积中计算。图3提供了一个多底部凹体布置的评估示例，其中：a）根据各自的底层，体积Vc划分为子体积V1、V2、V3、V4和V5；b）tref1、tref2、tref3、tref4和tref5是各子体积V1、V2、V3、V4和V5的排放时间；c）[tref1+tref2+tref3]或[tref1+tref4+tref5]的最长排水时间总和应小于tmax。图3——多底凹体布置评估示例10.3脚踏处泄水要求脚踏处用于降低相对于凹体底部的围槛高度。这些额外的要求旨在通过确保水在到达之前迅速排出，最大限度地减少进水。脚踏处泄水量应不小于hSmin×多底凹体总面积除了满足10.1和10.2的规定要求外，作为多底凹体的特定凹槽，脚踏处应符合表9的要求。表9-脚踏处要求脚踏处特征要求最小宽度b应大于升降开口最大宽度的90%长度c脚踏处上部长度（正常到升降开口宽度）应在以下范围：2×hSmin到4×hSmin脚踏处特征要求最小深度d深度（相邻凹体底较上部分以下）应不小于1×hSmin最小体积体积至少为：3hSmin2位置升降开口处，见图4栅格渗透率格栅渗透率应为：均匀分布在格栅的总面积上，≥25%或根据A.5.2b考虑次要水头损失的栅格水平，计算特定排水时间围槛高度测量围槛高度应从脚踏处底部开始测量升降开口门升降开口装备应为永久性安装，具有立即关闭的能力a如果总排水面积大于脚踏处底部面积的25%，则应安装防止水从下方涌出的装置。b该要求可防止水在格栅上反弹，并防止内部进水。c脚踏处的长度和宽度是在要求的最小深度hSmin处测量的。d为了计算脚踏处的体积，使用的深度是实际深度和实际围槛高度中的最低值重点1升降开口4升降开口宽度2脚踏处底部或凹体底以上的实际围槛5脚踏处宽度3格栅6平行于船体长度的脚踏处长度7相邻凹体底下方的脚踏处深度图4-脚踏处主尺度最大排水时间应符合表10中规定的要求，用于评估排水至底部剩余高度0.10m表10——配备脚踏处的凹体泄水单位：分钟凹体类型最大泄水时间正常0.5tmax敞开式0.2tmax11艇主手册11.1一般使用建议艇主手册应建议保持泄水系统无碎屑或绳索，并进行检查通海旋塞运行情况（如相关）。覆盖下溢开口、并安装在快速泄水或水密凹体的表面上开口装置应在艇主手册中被确认，特殊规定应指示艇主在航行时将其固定在关闭位置。11.2表4-升降开口的使用建议艇主手册应说明：——凹体中所有开启装置在海上应关闭，仅限升降开口装置（即门以及最终的水平滑动部分）打开，以便人员进出。——半固定围槛，包括防浪板，应在关闭位置升高。注：如果相关，可通过标准或草图指定升降开口及其位置。(规范性)泄水时间的完整计算方法A.1初步关于本附录公式来源的说明，请参见附录B。A.2单底部凹体的计算1）确定凹体体积系数Kc和最大泄水时间设计类别系数kDC的定义见表7。2）根据排水系统的布置，使用图A.1选择相关排水布置：——布置1.n，对于排水孔，在WL以上排水，无排水管道。——布置2.n，排水管道末端在WL以上；其中n=1表示无弯头，n=2表示2个弯头。——布置3.n，排水管道末端低于WL；其中n=1表示无弯头，n=2表示2个弯头。如果排水管布置与本附录中的不同，则应使用附录B的公式计算，从A.6中给出次要水头损失值的总和。3）使用表A.1和A.2计算次要水头损失的值。∑K=K入口+K内部（弯头）+K出口。如果使用其他类型的入口（如孔网格、格栅）或弯头，则使用第A.5条或本文件规定的数据。如果凹体是空的排水口高于水线，凹体是满的低于水线，或者泄水口始终低于水线，这两种情况下均进行计算，并通过插值计算最终时间。4）使用本附录的相关公式计算所需的排水管直径。重点1泄水出口在水线以上，无弯管。（泄水示例2.1见表A.1）2泄水出口在水线以上，两弯管。（泄水示例2.2见表A.1）3泄水出口在水线以下，无弯管。（泄水示例3.1见表A.1）4泄水出口在水线以下，两弯管。（泄水示例3.2见表A.1）图A.1——表A.1中的泄水系统布置表A.1——泄水系统参数泄水管系布置类型ℎcmΔz1mΔz2mΔz3m1.na线以上）ℎc无无无K2.na线以上）ℎcΔz1无无3.na线以下）ℎc无Δz2Δz3n=1：无弯管（释放口无挡板n=2：2个弯管（释放口有挡板）表A.2——图A.1和表A.1主要布置的典型次要水头损失值泄水情况布置类型K入口口和释放口，水线以上，无挡板0.40000.402.1泄水出口，水线以上，无弯管，泄水入0.36000.362.2泄水出口，水线以上，2个90度弯管，r=2d，泄水入口圆倒角0.360.3500.71泄水出口，水线以下，无弯管，泄水入0.36013.2泄水出口，水下以下，2个90°弯管，r=2d，泄水入口圆倒角0.360.351泄水情况1.1到3.2总结的K和ΣK对应于最为典型的情况。表A.3——根据d计算单底凹体的泄水时间tmax布置类型两个泄水口，每个泄水口直径为d，对应于d(mm)的部分泄水的泄水时间tmax(min)或对应于tmax(min)所需泄水直径d(mm)泄水情况1释放口，水线泄水情况2泄水出口，水线以上泄水情况3泄水出口，水线以下tp3=·i1+ΣK×××(shc+Δz2+0.9Δz3-)变量（见图tmax部分泄水时间（剩留0.1m积水高度min）d两个泄水口，泄水口直径（mm）计算ΣK表A.2或附录B中次要水头损失之和ℎC凹体积水高度VC凹体/艉舱体积Δz1水线以上泄水口，凹体底部距离泄水口高度Δz2水线以上泄水口，凹体底部距离水线高度Δz3水线以下泄水口，泄水口与水线的距离泄水时间t和泄水直径d下标p指部分泄水计算（下标f指的是完全泄水计算）A.3多底凹体的计算根据第10.2条规定的流程，进行以下评估。应根据表A.3中的公式进行计算，其中，本文件考虑了较上部分子体积V1=S1×(ℎc−ℎi)和较下部分子体积V2=S2×(ℎi−0.1)，S1和S2分别为子体积V1和V2的底面。警告——ℎc是从下部子体积底部到上层积水高度顶部的总高度，上部子体积积水高度(ℎc−ℎi见图A.2。图A.2——三种两层封闭凹体的排水布置表A.4——双层底凹体泄水时间tmax或最小泄水直径d的计算公式布置类型两个排水管，每个直径为d（mm部分排水的排水时间t（min）第一种泄水布置排水口（在水线布置类型两个排水管，每个直径为d（mm部分排水的排水时间t（min）第二种泄水布置泄水口在水线上第三种泄水布置泄水口在水线下d=VVh-h+Δz+0.9Δz-h+Δz+Δz+0.9Δz+h+Δz+0.9Δz-0.1+|h」(t,L变量（见t部分泄水时间（剩留0.1m积水高度min）d两个泄水口，泄水口直径（mm）计算ΣK表A.2或附录B中次要水头损失之和V1上部分凹体/艉舱体积（m3）ℎc凹体积水总高度（m）V2下部分凹体/艉舱体积（m3）ℎi凹体积水中间高度（m）Δz1水线以上泄水口，凹体底部距离泄水口高度Δz2水线以上泄水口，凹体底部距离水线高度Δz3水线以下泄水口，泄水口与水线的距离注：上述公式可以转换成根据t求出d，但应用上述公式通过改变d的值，直到t为等于所需值更为简单。A.4泄水管直径不同时的计算原则如果两个或两个以上的泄水管直径不同，泄水时间评估可能会很复杂，因为每个泄水管中的水流是不同的。应使用附录B的基础知识。A.5确定次要水头损失系数KA.5.1概述通海旋塞完全打开，因此不被视为特定水头损失原因。通常，凹体的每个泄水管系在入口和出口处均有次要水头损失，加上最终的弯头/方向变化或截面突然变化导致的中等次要水头损失。本文件仅考虑主要水头损失。额外水头损失的经典值列于本条款，如有必要，可使用其他标准。为了更精确地评估K，可以使用任何现有的标准数据来代替上述近似值。如果截面不是圆形，则应使用等效直径。表A.5——各种不连续情况下的K计算值或默认值配件类型不连续性公式或数据泄水管系入口入口有尖角入口有斜角倒角入口有圆角倒角圆孔或格栅突然收缩见表格A.7见表格A.10管系出口泄水出口在水线以上泄水出口在水线以下突然扩张00.00圆弯头见表A.8或A.9管系内部尖弯头见表A.10流动改变流动改变突然扩张突然收缩a释放口是凹体壁上的一个孔，没有排水管，见图5。它可以安装一个挡板防止水回流，可减缓水流。b如果突然收缩（泄水入口和直径变化流动通常收缩到截面SE，0.75倍的实际截面S2。A.5.2孔和格栅的K系数本子条款提供了数值和公式，以定义格栅和孔中网格的K系数。表A.6——不同面积比AR不同类型网格对K值的影响A0.300.350.400.450.500.550.600.650.700.750.80孔网格8.35.74.02.82.00.70.4平行光栅9.86.64.63.22.30.90.60.4方形格栅7.35.03.42.30.80.60.4a纵横比AR=a/a0，其中，a为通道槽大小，a0为通道槽间距。重点1．圆孔网格2．方形格栅3．平行光栅图A.3——不同面积比AR不同类型网格对K值的影响图A.4——方形和平行光栅示例A.5.3泄水管件K系数表A.7至A.10提供了定义典型泄水管件K系数的值。表A.7——不同圆倒角边缘泄水入口管件Kminlet值K表A.8——90°不同圆形弯头管件的K值234567K表A.9——r/d=2不同角度圆形弯头管件的K值αK表A.10——不同角度弯头管件的K值αK（资料性）技术背景-所用计算的来源B.1单底凹体计算B.1.1概述图B.1——单底凹体中的各种类型泄水管系上图所示为凹体，积水高度ℎc=zc−zb1）凹体底部和水线上方的直接泄水口（释放口2）泄水口带有垂直高度zb−zd=Δz1的管段，但排水管末端仍在水线以上；3）泄水管末端位于水线以下，总垂直高度zb−zf=Δz2+Δz3，其中，zb−ze=Δz2，点“e”位于WL，ze−zf=Δz3，点“f”低于WL。表B.1——使用过的变量ughmppazmdDmVCm3Pkg/m3B.1.2“理想”流体计算，即无粘无水头损失“理想”流体，同一流线上，点1（在凹体顶部的水）和点2（出口处）两点之间，无水头损失和能量输入/输出，根据伯努利方程，可得：u1+p1+gz1=u2+p2+gz22p2p,所以由于凹体横截面较大，u1较小，即：2那么，对于泄水口在水线以上的泄水情况，在情况1和2中，施加的压力相同：外界大气压。大气压力为patm=1.013×105Pa=0.1013MPa=10.13m淡水水头，或9.88m海水水头，其中，海水密度P=1025kg/m3和patm/P=98.92。在情况3中，出口处的压力更大，pf=patm+PΔz3，单位为Pa。情况1——凹体底部的泄水口，无管道在点c（积水顶部）和点b（凹体底部）之间的点z处应用伯努利方程，得：式中压力项消失，因为作用在侧壁上大气压相同。由于水不可压，c点和b点的流量又相同，容易得：s×u=sb×ub。因此，上述流量守恒的算式又可转化成：把代入上式，得：从zc到zb，对上式求积分，获得完全泄水的泄水时间，即： 因为·z的原函数是2z，选择h作为变量取代z（底部b，h为0；顶部，h为hc得：又因为sa=Vc/ℎc，其中，VC为凹体体积，b点泄水口的横截面积sb=2×π×D2/4，两个泄水口直径为D(m)。得：其中，直径d的单位为mm，时间单位为min，容易得：最终可推出完全泄水的泄水时间，即：其中，下标采用f。如果底部高度≠0，部分泄水（下标p）时间需要从hc和0.10之间进行积分，得：综上所述，情况1完全泄水时间，无水头损失：部分泄水时间，无水头损失：情况2——凹体底部的泄水口，有管道，管道末端在水线以上。在点c和点b之间的点z与出口处d应用伯努利方程，其中，d点低于b点，但仍承受一个大气压强。得：22+gz=+gzd，且u≈0。容易得：进而可得：相对于原pdf，括号内添加了根综上所述，情况2，完全泄水时间，无水头损失：部分泄水时间，无水头损失：情况3——凹体底部的泄水口，有管道，管道末端在水线以下。Δz3，zb−ze=△z2，ze−zf=△z3，得：(((1