C5船舶吃水差ppt课件.ppt

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1、海上货物运输,航海学院,货运教研室,单纯横倾与纵倾的比较纵稳心半径计算纵稳性方程的应用大量装卸对吃水差的影响纵向浮态衡准吃水差曲线图吃水差计算图表,5.2,5.1,5.4,5.5,5.3,第五章船舶吃水差（Trim）,习题,补充,5.6,5.1 单纯横倾与纵倾的比较,一、吃水差的基本概念二、船舶的纵倾类型三、船内纵倾力矩: 外界 、内部四、单纯横倾与纵倾的比较,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。,G,B,Y,X,F,dF,dA,二、船舶的纵倾类型,平吃水(Even keel)：首倾(Trim by head)

2、：尾倾(Trim by stern)：,三、船内纵倾力矩（初始纵倾力矩）,2. 船内货物移动,1. 船舶偏载，,L1,L,W1,G,B,F,B1,ML,Z,X,W,MZ,W,L1,G,B,F,B1,ML,Z,L,W1,X,P,P,MZ,MSR,3. 少量装卸,四、单纯横倾与纵倾的比较,横稳心横稳心高初（横）稳性高度初（横）稳性半径水线面对x轴面积惯矩,纵稳心纵稳心高初纵稳性高度初（纵）稳性半径水线面对yf轴面积惯矩,5.2 纵稳心半径计算,一、纵稳性 inf 二、纵稳心半径 inf,1、详算法2、箱形体3、估算法4、统计法,三、纵稳性 1、纵稳性半径曲线 P91 2、纵稳心高曲线 P21,、纵

3、稳心假设、纵稳性力臂、纵稳性力矩、纵稳心高度、纵稳性半径,一、船舶纵稳性,G,B,F,B1,ML,L,W1,W,X,MZ,ZL,MSL,Yf,F,X,L1,二、纵稳性半径 31,水线面面积对yf轴的面积惯性矩,二、纵稳性半径 32,1、详算法,二、纵稳性半径33,2、箱形体,3、统计法,箱形体 普通高速商船 低速商船 小型商船,三、纵稳性半径,一般船舶R在200米左右,5.3 纵稳性方程的应用,每厘米纵倾力矩 MTC inf吃水差变化量的分配 inf纵向移动载荷对吃水差的影响。力矩平衡法、力系平衡法少量载荷装卸 inf舷外水密度变化对吃水差的影响 inf搁浅问题 inf,一、每厘米纵倾力矩 M

4、TC,Z,MTC定义 infMTC曲线 MTC应用,1. MTC定义,Z,ML,当 时,MTC定义: 使吃水差变化1cm所需的纵倾力矩 。,初始正浮，受纵倾力矩作用,平衡,dF,二、吃水差变化量的分配,三角形相似得：,F(),dF,dF1,dA,dA1,特殊：漂心在船中 ？,去掉绝对值符号：,-L/2,L/2,xF),A,B,C,三、纵向移动载荷对吃水差的影响,特点：分析1、力矩平衡法,分析2、力系平衡法,使用注意事项：符号+、-,船舶排水量不变，船内问题。,2、力系平衡法,初始正浮,分析：力系平衡法,平行力移动原理：,四、少量载荷装卸,船内移货, 1， MTC1=MTCXf1=Xf,首尾吃水

5、分配,W,L1,G,B,F,ML,Z,L,W1,X,P,P,MZ,条件：计算：,载荷变动在漂心垂线上，船舶平行沉浮,F,应用说明：装货P取+卸货P取-,总结,总结：少量装卸货计算,假设平行沉浮：排水量分解纵倾,五、舷外水密度变化对吃水差的影响,例1：舷外水密度减少特点：重心 ?，浮心 ?,F,W,L,B,G,W2,W1,L2,L1,k,G,例2：舷外水密度增加,Z,例2 舷外水密度增大,W,L,B,W1,L1,k,G,F,假设平行沉浮：排水量分解纵倾,结论：公式统一,2）利用排水量1查取等容吃水dM1、xb1、xf1、MTC1 P193）利用基本计算公式计算t1、dF1、dA1,5.4 大量载

6、荷装卸_分析,条件： MTC=f(d) MTC1MTC思路：1）算载荷变动后的重量、重心,W,B1,F1,G1,X,MZ,L,W1,dM1,L1,大量载荷装卸计算_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,Z,L1,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：,六、船舶搁浅位置及船底受力计算,. 排水量变化较小,2. 排水量变化较大,（1）确

7、定船舶的首尾吃水，（2）计算平均吃水,F,dm1,dF1,dA1,P,注意,符号：+、-,2. 排水量变化较大,（1）确定船舶的首尾吃水，（2）计算平均吃水,5.5 纵向浮态衡准,船舶吃水差及吃水对航行性能的影响 inf航行船舶对吃水差的要求 inf 空载航行船舶对吃水及吃水差的要求 inf,一、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。,、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。,、首倾舵效变差，操纵困难，船舶纵摇时，易飞车，主机受力不均，降低寿命航；首部甲板易上浪；速降低,W,二、航行船舶对吃水差的要

8、求 31,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,船舶吃水及吃水差的要求 32 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,d50%dS d55%dS,、其它要求,吃水差与船长之比纵倾角,对吃水差的其它要求 33,螺旋桨沉深,补充 吃水差计算图表,一、吃水差曲线图二、吃水差比尺 (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（Trim diagram）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(

9、不含L )对船中力矩的代数和MZ 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p126,2、吃水差曲线图_原理,纵倾根本原因：1、绘制原理： 对于确定的，xg 可确定 即：所以：,船舶重心xg基本计算,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（Trimming table）,定义：图形适用范围用途：制作原理使用方法,在船上任意位置装载100t载荷时，船舶首

10、、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,吃水差比尺图1 p127,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,例题,三、吃水差系数,TFF（Trim factor fore）首吃水差系数,TFA（Trim factor after）尾吃水差系数,计算 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,船内移货 2-1,某轮船长140m，满

11、载出港，其平均吃水dm=9.0m，排水量=16000t，经计算得纵向重量力矩：船中前为9.81164200KN.m/cm，船中后为9.81186000KN.m/cm，此时Xb= -1.25m，Xf =-4.30m，MTC=9.81240KN.m/cm。为了将吃水差调整为t=-0.30m，应从NO.1移动货物到NO.2舱(两舱间距45米），则应移动货物多少吨？ 答案：120,船内移货 2-2,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=2109.81KN.m/cm， Xb=1.80m，船舶最佳纵倾值为t=-0.66m。因各

12、舱均装满，现确定将NO.3舱的重货（Xp3=10.0m，S.F=1.0m3/t）和NO.1舱的轻货（XP1=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：909，2272,少量装卸对吃水差的影响,W,L1,G,B,F,ML,Z,L,W1,X,P,P,MZ,少量装卸,某轮平吃水航行，TPC=22.0t/cm,每厘米纵倾力矩MTC=118.0t.m/cm，船长为224m，漂心距中距离为xf=0.04m，搁浅后，平均吃水减少了0.15m，吃水差为0.12m，求搁浅的位置和船底版受力？答案：某轮从大连港出发时排水量为20881t，首吃水8.80m，尾吃

13、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/cm，Lbp=140m）,大量装卸对吃水差的影响,大量装卸,某轮装载后排水量=12000t，Xb=-1.35m，MTC=9.81200KN.m/cm，经计算得纵向重量力矩船中前为9.81158200KN.m，船中后为9.81174000KN.m，则该轮出港时的吃水差为_m。答案：,舷外水密度对吃水差的影响,吃水差调整,吃水差调整

14、,某轮抵达目的港时的满载吃水dF =9.50m，dA=10.50m，该港允许进港的最大吃水为9.00m，已知该轮满载时的TPC=25t/cm，MTC=9.81300IN.m/cm，Xf =-5.5m，Lbp=150m，则在第二货舱（Xp=+45m）和第四货舱（Xp=-40m）各驳卸_t货物才能达到9.0m的平吃水进港。答案：某轮吃水dF=7.32m，dA=7.77m，Xf =-3.36m，MTC=9.81194KN.m/cm， TPC=25t/cm， Lbp=148m，航行至某港口，该港允许吃水为7.50m，于是决定在船中后54.9m处过驳卸货，以调整尾吃水与港口吃水相同，则应驳卸_t货物。答案： 157t,