海上货物运输、船舶吃水差

海上货物运输,船舶吃水差,海上货物运输课题组2009年2月,目录,1.教学要求2.教学内容3.总结,教学要求,1.掌握船舶吃水差的概念及产生原因。2.理解吃水差对船舶航行性能的影响；掌握万吨级装载状态下船舶吃水差以及空载航行船舶吃水及吃水差要求。,教学要求,3.掌握吃水差和首、尾吃水的基本计算方法；了解少量载荷变动时船舶吃水差和首、尾吃水改变量的计算；掌握调整吃水差的两种方法及计算；了解吃水差调整时对纵向强度的考虑和保证船舶适当吃水差的经验方法。4.了解吃水差计算图表的制表原理；掌握吃水差图表的应用。,教学内容：目录,一、吃水差基本概念及要求二、吃水差的计算与调整三、吃水差图表及应用,一、吃水差基本概念及要求,1.吃水差基本概念 吃水差，Trim：t=dFdA,t0,首倾,t0,平吃水,t0,尾倾,Trim by head,Even keel,Trim by stern,一、吃水差基本概念及要求,2.船舶吃水差产生的原因 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,一、吃水差基本概念及要求,3.吃水差对船舶航海性能的影响 吃水差影响船舶的操纵性、快速性、适航性及抗风浪性 尾倾过大：操纵性变差，易偏航、不利瞭望 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”,一、吃水差基本概念及要求, 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水湿,一、吃水差基本概念及要求,4.对船舶吃水、吃水差的要求1)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, 同时，t2.5%LBP，对应纵倾角小于1.5,一、吃水差基本概念及要求, 空载时的吃水差应满足螺旋桨沉深比要求：I/D 65%75%(风浪中),推进效益急剧下降 40%50%,2)对空载航行船舶吃水及吃水差的要求,一、吃水差基本概念及要求, 一般压载航行：d50%dS 冬季压载航行：d55%dS，理想60%dS025%35%S压载量：G25%S,一、吃水差基本概念及要求, 上海船舶运输研究所(对50007000t远洋尾机船)建议：,当LBP150m时,dFmin0.025LBPdMmin0.02LBP+2,当LBP150m时,dFmin0.012LBP+2dMmin0.02LBP+2,二、吃水差的计算与调整,(一)吃水差计算原理1.船舶纵倾的特点： 纵倾角很小，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,Xf,ML,LL,二、吃水差的计算与调整,2.吃水差计算原理,M外,M外,F,LBP,t,dF,dF,dA,二、吃水差的计算与调整, 纵向复原力矩MRL,当很小时sintan, 纵倾力矩M：M=LL, 纵向力矩平衡：MRL=M,二、吃水差的计算与调整,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=MTCt (tm) t单位，cm,二、吃水差的计算与调整,4.吃水差的计算式：,外倾力矩ML,二、吃水差的计算与调整,(二)船舶吃水差和首、尾吃水的计算1.船舶吃水差的计算,MTC、XB：静水力曲线图查取,注意：纵向坐标及P的符号,二、吃水差的计算与调整,2.船舶首尾吃水的计算,相似三角形原理, 当Xf=0时，dF= dM+t/2、dA=dM-t/2,Xf,F,二、吃水差的计算与调整,(三)少量装卸时吃水差的计算(P10%S),XP,X,d,t,二、吃水差的计算与调整,1.少量装卸计算原理：,先将载荷装于漂心F上，船舶平行下沉,再由漂心位置沿船长方向移至实际位置,二、吃水差的计算与调整,2.少量装卸后，首尾吃水改变量及新值,t1=t+t,dF1=dF+dF,dA1=dA+dA,二、吃水差的计算与调整,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 9.81kNm/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？,二、吃水差的计算与调整,(四)吃水差的调整方法及计算1.纵向移动载荷,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X,PH-PL=PPHSFH-PLSFL=0,二、吃水差的计算与调整,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No4舱往No2舱移货80t(No4舱至No2舱间移货距离为45m)。问尚需从No5舱往No1舱移多少吨货？(No5舱至No1舱间移货距离为106m，MTC2339.81kNm/cm),二、吃水差的计算与调整,2.增加或减小载荷 主要利用打排压载水调整(船舶未满载、航线吃水不受限制) 打压载水属少量装卸范畴, 计算公式：,二、吃水差的计算与调整,例题：某船7000t，卸货后dF4.6m、dA2.6m，若使螺旋桨露出水面进行维修，要求尾吃水为2.4m，则需向艏尖舱打入多少吨压载水？已知：艏尖舱距船中前67m，TPC22t/cm，XF0，MTC1489.81kNm/cm),二、吃水差的计算与调整,3.吃水差调整时对纵向强度的考虑,二、吃水差的计算与调整,(五)保证船舶适当吃水差的经验方法1.按一定比例在各舱合理分配载货重量2.按各舱舱容比例分配各舱载货重量,二、吃水差的计算与调整,例题：某船在某港装货，当装货到dF7.2m、dA8.2m时，尚有200t货物待装。值班驾驶员早已心中有数，在No1舱和No5舱适当留出空舱位，准备以这两舱为机动舱，最后使吃水差调整到-0.6m。此时，dM7.7m、MTC2009.81kNm/cm、XF0，No1舱距船中前53m，No5舱距船中后55m，问值班驾驶员该如何分配这200t货物？,三、吃水差图表及应用,(一)吃水差曲线图Trim Diagram1.吃水差曲线图的制图原理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、dA,3.吃水差曲线图的使用,三、吃水差图表及应用,(二)少量加载吃水差计算图表1.少量加载吃水差计算图表的制作原理：同少量装卸的吃水差计算,唯一自变量：XP,三、吃水差图表及应用,2.吃水差比尺图Trimming Table 装载100t载荷引起首、尾吃水变化标尺图 结构组成：,横坐标：XP纵坐标：dA、dF,三、吃水差图表及应用,吃水差比尺图,卸P=350t，Xp=-50mdm=8.0m,0.16,-0.08,例：,三、吃水差图表及应用, 使用方法,货重P：加载时取正，减载取负,三、吃水差图表及应用, 其他形式的吃水差比尺图,三、吃水差图表及应用,3.吃水差数值表Trim Tables 绘制原理与吃水差比尺图绘制一致