海上货物运输 第一篇 第五章 船舶吃水差(Trim) 吃水差的基本概念 船舶营运对吃水差的要求 吃水差及首、尾吃水计算 吃水差调整 吃水差计算图表 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、船舶的纵向浮态类型 首倾(Trim by head):t0 尾倾(Trim by stern):t0 平吃水(Even keel): t=0 F L1 L B G F W1 W L1 L B G F WL B G W1 W 二、 船舶营运对吃水差的要求 (一)吃水差对船舶的影响 1、过大尾倾对船舶营运的影响 船首底板易遭拍底,造成损害; 操纵性能变差,易偏离航向; 影响了望 2、适宜尾倾对船舶营运的影响 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 3、首倾对船舶营运的影响 舵效变差,操纵困难,航速降低; 首部甲板易上浪,对首部结构造成 损害; 船舶纵摇时,船打空车严重,主机 受力不均,降低主机寿命 (二)船舶营运对吃水差的要求 根据经验,万吨轮适宜吃水差为 : 满载时 t=-0.3m-0.5m 半载时 t=-0.6m-0.8m 轻载时 t=-0.9m-1.9m 1、对吃水的要求 (1)经验法 通常情况下, d50%dS 冬季航行时, d55%dS (三)船舶空载航行时对 船舶吃水及吃水差的要求 (2)IMO的要求 2、对吃水差的要求 螺旋桨沉深 吃水差与船长之比 纵倾角 三、吃水差及首尾吃水的计算 (一)纵稳性 等容纵倾 纵稳心点ML 船舶纵倾前后两条浮力作用线的交点。
纵稳心半径BML 一般船舶的BML为200m左右 纵稳性高度GML 一般货船的GML总是正值,且数值很大 2、纵稳性方程 (二)每厘米纵倾力矩MTC 1、纵向倾斜静平衡条件 3、MTC 1、吃水差计算公式 (三)吃水差及首、尾吃水的计算 F WL BG xbxg dF dA 船舶重心距船中距离xg的计算 xi组成的载荷重心距船中距离(m) 中前为正,中后为负 包括:L、航次储备量、压载水、货物等 l空船重心距船中距离xL:查取船舶资料; l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; l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; l详算法: 2、首、尾吃水的计算 F WL B G xbxg xf dF dA dF dA (四)等容吃水与船中吃水 F WL xf dF dA dF dA dM d船中 (五)首吃水差系数TFF 尾吃水差系数TFA lTFF(Trim factor fore ) lTFA(Trim factor after ) lTFF和TFA与首尾吃水的关系 四、吃水差调整 (一)纵向移动载荷对吃水差的影响 l移动特点 移动过程中船舶排水量不变,属于船内问题 。
F WL B G dF dA dF dA P x M B1 G1 lx值的符号确定: 载荷由后向前移,取“+” ; 载荷由前向后移,取“” l计算公式 1、大量载荷变动 条件: 1 计算载荷变动后的重心距船中距离xg2 利用排水量2查取dM2、xb2、xf2、 MTC2 利用基本计算公式计算t2、dF2、dA2 (二)载荷变动对吃水差的影响 l假定先将载荷P装在漂心F的垂线上,使 船舶平行沉浮,吃水改变,吃水差不变 , 则有: l将载荷由漂心处水平移到实际装载位置xP 处,变为船内载荷纵向移动,移动距离 (xP-xf) 2、少量载荷变动 l少量载荷变动后首、尾吃水的改变量 l少量载荷变动后首、尾吃水和吃水差 (三)舷外水密度变化对吃水差的影响 通过图示可知,水密度变化的影响可视为原 排水量内的浮心由B点纵移至k点,使船舶产 生纵倾力矩 F WL B G k W2 W1 L2 L1 xb xf 1、纵向移动载荷 单向移动载荷(适用于舱位有空余 ) 四、吃水差调整 双向轻重载荷等体积对调(适用于 无空余舱位) 3、调整吃水差应同时兼顾纵向强度的要求 船舶状态态 载载荷调调整原则则 船舶吃水差纵纵向变变形 首倾倾 首倾倾 首倾倾 尾倾倾 尾倾倾 尾倾倾 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 2、打排压载水 五、吃水差图表 1、吃水差曲线图(Trim diagram) 适用范围:大量载荷变动 用途:计算大量载荷变动后t、dF、dA,及调整t 曲线图组成: 纵坐标:载荷(不含L )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 。
吃水差曲线图 2、吃水差比尺(Trimming table ) 适用范围:少量载荷变动 定义: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 用途:求取t、dF、dA 制作原理 吃水差比尺图1 吃水差比尺图2 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 。