船舶吃水差计算讲解

第一节船舶吃水差的概念与基本计算一、吃水差概述1. 吃水差(trim)概念当t = 0时，称为平吃水(Even keel)；t = d F－d A当t > 0时，称为首倾(Trim by head)；当t < 0时，称为尾倾(Trim by stern)。

2. 吃水差对船舶航海性能的影响快速性操纵性耐波性等首倾时轻载时螺旋桨沉深比下降，影响推进效率。

轻载时舵叶可能露出水面，影响舵效。

满载时船首容易上浪。

过大尾倾时轻载时球鼻首露出水面过多，船舶阻力增大。

水下转船动力点后移，回转性变差。

轻载时船首盲区增大，船首易遭海浪拍击。

3. 适当吃水差的范围1)载货状态下，对万吨级货轮：满载时：t = -0.3～-0.5 m半载时：t = -0.6～-0.8 m轻载时：t = -0.9～-1.9 m2)空载航行时：◎一般要求dm ≥ 50%d s（冬季航行dm ≥ 55%d s）I/D ≥0.65～0.75| t | ＜2.5%L bp其中：d s——船舶夏季满载吃水(m)；I ——螺旋桨轴心至水面高度(m);D ——螺旋桨直径(m)。

◎推荐值当L bp≤ 150m时d Fmin≥ 0.025L bp( m )d mmin ≥ 0.02L bp + 2 ( m )当L bp > 150m 时d Fmin ≥ 0.012L bp + 2 ( m ) d mmin ≥ 0.02L bp + 2 ( m ) 二、吃水差产生的原因1. 纵向上，船舶装载后总重心与正浮时的浮心不共垂线，即g b x x ≠2. g x 的求法 合力矩定理 ()i i g P x x ∑⋅=∆三、吃水差的基本计算 1. 纵向小倾角静稳性理论证明，船舶在小角度纵倾时，其纵倾轴为过初始水线面漂心的横轴，在排水量一定时，纵倾前后相临两浮力作用线的交点L M 为定点，L M 称为纵稳心。

sin tan RL L L L BPt M GM GM GM L ϕϕ=∆⋅⋅≈∆⋅⋅=∆⋅⋅2. 每厘米纵倾力矩MTC ：吃水差改变1cm 所需要的纵倾力矩，可由资料查得。

第五章船舶吃水差第一节运营船舶对吃水差及吃水的要求（一）船舶吃水差及吃水对航行性能的影响对船舶的操纵性、快速性、耐波性、稳性、强度及过浅滩能力都有影响。

（1）首倾过大空载时，往往尾吃水过小，影响螺旋桨推进效率和舵效；满载时，首部甲板容易上浪使船舶耐波性下降。

（2）尾倾过大空载时，船首了望盲区增大，船首底板易遭受海浪猛烈拍击，使船舶耐波性下降，损害船体结构；满载时，使转船作用点后移，影响舵效。

（二）航行船舶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（三）空载航行船对吃水及吃水差的要求尾机型船在空载时因机舱较重而尾倾严重，平均吃水过小，会严重影响船舶航行安全。

因此，IMO和各国都对空载吃水和吃水差有明确的要求。

主要有：1.空载吃水差：|t |＜2.5%L，使纵倾角φ＜ 1.5°；2.尾吃水：要求达到螺旋桨沉深直径比h/D ＞0.8 ～0.9；3.平均吃水：一般要求d＞ 50% 夏季满载吃水；m＞ 55% 夏季满载吃水；4.冬季航行要求dm5.最小平均吃水d≥ 0.02L + 2 （m）m6.首吃水： L ≤150 m，d≥ 0.025L （m）FL ＞150 m，d≥ 0.012L + 2 （m）F第二节 船舶吃水差及首尾吃水的计算（一）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。

（二） 吃水差计算原理1．计算条件一般来说，船舶纵倾角都在小倾角（10 ~15°）范围内，因此，仅仅从静纵倾力矩角度来考察船舶纵向浮态和计算吃水差就完全可以满足实际需要。

作用在船体上的静纵倾力矩仅限于船舶装卸载荷或纵向移动载荷所产生的。

2．厘米纵倾力矩MTC船舶吃水差t 与作用在船体上的纵倾力矩M T 成正比，如果纵倾力矩为零，就没有吃水差。

为便于计算吃水差，船舶设计部门给出了船体在各排水量下吃水差每变化1厘米所对应的纵倾力矩值，称为厘米纵倾力矩，用MTC 表示，其单位为t.m ／cm 。

第五章船舶吃水差第一节航行船舶对吃水差及吃水的要求吃水差的概念：1吃水差的定义船舶吃水差是指首吃水与尾吃水的差值，用符号t表示。

当船舶首吃水大于尾吃水时，t为正值，称为首吃水差，相应纵向浮态称作首倾；当船舶首吃水小于尾吃水时，t 为负值，称为尾吃水差，该纵向浮态称作尾倾；当船舶首吃水和尾吃水相同时，t为零值，相应纵向浮态称作平吃水。

2 •吃水差产生的原因若装载后重心纵向位置与正浮状态的浮心纵向位置不在同一垂线上，则船舶将产生一纵倾力矩，迫使船舶纵倾。

随着船舶纵倾，水线下排水体积的形状发生变化，浮心也随之移动。

当船倾斜至某一水线时，重心与纵倾后的浮心重新在与新水线垂直的垂线上，则船舶达到平衡，此时船舶首、尾吃水不相同，从而产生吃水差。

吃水差对船舶性能的影响：船舶吃水差及吃水对操纵性、快速性、适航性与抗风浪性能都会产生一定的影响。

尾倾过大，船舶操纵性变差，航速降低，船首部底板易受波浪拍击而导致损坏，驾驶台瞭望盲区增大；首倾时使螺旋桨和舵叶的人水深度减小，航速降低，航向稳定性变差，首部甲板容易上浪，而且船舶在风浪中纵摇和垂荡时，使螺旋桨和舵叶易露出水面，造成飞车。

船舶在某些情况下空载航行，此时吃水过小，更影响螺旋桨和舵叶的入水深度，使船舶操纵性和快速性降低。

另外，因受风面积增大，也使船舶稳性变差、航速减小。

营运船舶对吃水差的要求：船舶在航行中为保证其航海性能，应使船舶适度尾倾。

船舶开航前，尾吃水差适宜值与船舶大小、装载状况、航速等因素有关。

实践经验表明，万吨级货船适度吃水差为：满载时-0.3〜-0.5m ;半载时-0.6〜-0.8m ;轻载时-0.9〜-1.9m。

各船具体情况不同，驾驶人员应根据本船实际状况确定适当尾吃水差值。

船舶不同装载状况下若航速一定，存在一纵倾状态使船舶航行阻力最小，因而所耗主机功率也最小，从而节省了燃料，该纵倾状态称为最佳纵倾。

空载航行船舶对吃水差及吃水的要求：船舶在空载时，为了节约能源总力图减少压载重量，但考虑到船舶过小吃水及不适当的吃水差会给船舶安全航行带来不利影响，因此应使压载后的船舶纵向浮态满足一定要求。

5第五章船舶吃水差的计算与调整解读船舶吃水是指船体下沉水面与静水面之间的垂直距离。

船舶的吃水差会直接影响其稳定性、荷载能力、速度和航行性能等方面。

因此，准确计算和恰当调整船舶吃水差对于航海安全和船舶性能至关重要。

船舶吃水差的计算主要涉及以下几个方面：1.船舶设计吃水差计算：船舶吃水差需要在船舶设计阶段进行计算，以确保设计的船舶具备适当的稳定性和荷载能力。

设计师需要考虑船舶的建造材料、结构形式、船型参数等因素，并采用相应的计算方法和公式进行计算。

2.船舶归载吃水差计算：船舶在不同载荷条件下的吃水差也需进行计算，以确定船舶的有效载重能力和航行性能。

该计算包括货物重量、柴油油量、淡水量等因素的考虑。

3.船舶吃水差的测量：船舶在服役期间，需要进行定期的吃水测量，以确保船舶的吃水差与设计要求相符合。

通常使用测深仪或吃水尺等工具进行测量，得出准确的吃水差数据。

在进行船舶吃水差调整时，需要根据实际情况采取相应的措施：1.调整货物分配：对于货物集中在船舱中的情况，可以根据船舶的稳定性要求，将货物分散到更加合适的位置。

这可以通过货物的移动或重新安排货物的摆放顺序来实现。

2.调整燃油和水的负荷：船舶在航行中需要燃油和淡水供应，其重量也会对吃水差产生影响。

当船舶吃水差偏大时，可以适当减少燃油和淡水的负荷，以减轻船舶的重量并调整吃水差。

3.调整船舶装备和设施：一些船舶装备和设施的位置和重量也会对船舶的吃水差产生影响。

在需要调整吃水差的情况下，可以考虑重新布置这些装备和设施，以达到合适的吃水差。

总之，船舶吃水差的计算和调整对于航海安全和船舶性能至关重要。

设计师、船东和船员都需要掌握相关知识，并根据实际情况采取合适的措施，确保船舶吃水差处于安全和合适的范围内。

吃水差和吃水的计算一、吃水差与吃水的计算：1、吃水差：1）大量装卸货物时吃水差t的计算：t＝D(Xg－Xb)/(100CTM);(米)Xg －重心到船中的距离Xb －浮心到船中的距离D－排水量；CTM－厘米纵倾力矩2）小量装卸货物时吃水差∆t的计算：∆t＝P(Xg－Xf)/(100CTM); (米)∆t－为装卸货物P时的吃水差的变化量；Xf－为漂心距离船中的距离，其值的正负号与Xg和Xb的取法相同。

2、吃水：1）粗略计算：设漂心在船中，即Xf＝0TF＝TM+t/2 ; TA＝TM+t/2装卸货物产生的平均吃水T的增减值∆T＝P/(100TPC) (米)；装货时P取“+”，卸货时P取“－”；TPC－厘米吃水吨数。

2）精确计算：漂心不在船中，即Xf≠0，Xf的值需要从稳性报告书中查得。

a、大量装卸货物：TF＝TM+(Lbp/2－Xf)•t/ Lbp;TA＝TM－(Lbp/2+Xf)•t/ Lbp;b、少量装卸货物：TF＝TM+∆T+(Lbp/2－Xf)•∆t/ Lbp;TA＝TM+∆T－(Lbp/2+Xf)•∆t/ Lbp;∆T－装卸货物的吃水变化量，∆T＝P/(100TPC) (米)∆t－装卸货物的吃水差改变量，∆t＝P(Xg－Xf)/(100CTM); (米)漂心船中Xf水线∆t •TA Lbp /2 TMLbp二、吃水差比尺：船舶各个货舱少量装卸货物的100吨吃水变化量是由以下两式计算出来的，在船舶水尺调整中普遍使用：∆TF＝100/TPC+[( Lbp/2－Xf)/ Lbp×100(Xg－Xf)/CTM]∆TA＝100/TPC+[( Lbp/2+Xf)/ Lbp×100(Xg－Xf)/CTM]对船舶吃水和吃水差的要求一、装载情况下除有其他特殊要求外一般应：1、满载：尾倾0.3~0.5m2、半载：尾倾0.6~0.8m3、轻载：尾倾0.9~1.9m但已经证实有的船舶在重载情况下航速最快是在首倾0.3~0.5m左右二、空载航行时的吃水要求1、LBP≤150m：dFmin≥0.025 LBP (我国为dFmin≥0.027 LBP)dMmin≥0.02 LBP+22、LBP＞150m：dFmin≥0.012 LBP +2dMmin≥0.02 LBP+2三、空载航行时的吃水差要求吃水差t与船长LBP的比值t/LBP＜2.5%, 倾角小于1°.5，但沉深比h/D＞50%~60%，因为h/D＜40%~50%时，螺旋浆效率明显下降；h-浆轴到水面的距离，D-螺旋浆直径。

海水进入淡水吃水变化公式
1、较精确的计算法
船舶由海水驶入淡水，因为ρ淡<ρ海，所以V淡>V海，其排水体积差△V：
△V = V淡－V海=D/ ρ淡－D/ ρ海= D/ ρ海（ρ海/ρ淡－1）（m3）（1-6）
由于ρ海和ρ淡相差不多，因此产生的吃水改变量△d也很小，可认为因ρ改变，船舶是平行沉浮的(实际上会产生微倾)，
ρ改变引起的排水量的变化相当于在海水中平行沉浮，所以：
△V×ρ海= TPC海×△d ×100
△V = TPC海×△d ×100/ρ海（m3）
式1—6与1—7相等，则：
△d =D/ 100×TPC海（ρ海/ρ淡－1）（m）
因为ρ海>ρ淡，所以△d为正值，表示吃水增加。

同样方法，可求出船由淡水驶入海水时：
△d =D/ 100×TPC淡（ρ淡/ρ海－1）（m）
因为ρ淡<ρ海，所以△d为负值，表示吃水减小。

2、近似估算
由式1-8和1-9计算△d比较繁琐，为了简化计算，常采用近似估算公式
D海=V海×ρ海=L海B海d海Cb海ρ海
D淡=V淡×ρ淡=L淡B淡d淡Cb淡ρ淡
因为D海= D淡
所以d淡=（d海×ρ海）/ρ淡（m）及d海=（d淡×ρ淡）/ρ海（m）。

5.1 对船舶吃水差的要求一．吃水差对船舶的影响1．吃水差船舶首、尾吃水的差值称为吃水差t,即：t = d F —d A 。

国外有的定义为：t = d A －d F 。

2．吃水差与纵向浮态(1) t = 0，表示首吃水等于尾吃水，称为平吃水。

(2) t > 0，表示首吃水大于尾吃水，称为首倾。

(3) t < 0，表示首吃水小于尾吃水，称为尾倾。

3．吃水差的重要性吃水差对船舶的操纵性、快速性、耐波性、稳性、强度及过浅滩能力都有影响。

(1)首倾过大空载时，往往尾吃水过小，影响螺旋桨推进效率和舵效；满载时，首部甲板容易上浪使船舶耐波性下降。

(2)尾倾过大空载时，船首了望盲区增大，船首底板易遭受海浪猛烈拍击，使船舶耐波性下降，损害船体结构；满载时，使转船作用点后移，影响舵效。

二．对船舶吃水差及空载吃水的要求目前，对船舶吃水差还没有强制性要求，各船舶根据具体航次的具体情况确定适当的吃水差，有一些经实践证明是比较合适的吃水差经验值可供参考。

但对空载吃水和吃水差有明确的要求。

1．吃水差要求经验证明，万吨级海船较佳的吃水差为适当尾倾：满载：t = —0. 3 ~ —0. 5 m半载：t = —0. 6 ~ —0.8 m轻载：t = —0. 3 ~ —0.5 m2 ．空载吃水和吃水差要求尾机型船在空载时因机舱较重而尾倾严重，平均吃水过小，会严重影响船舶航行安全。

因此，IMO和各国都对空载吃水和吃水差有明确的要求。

主要有：空载吃水差：|t | V 2. 5%L,使纵倾角©V 1.5 ° ;尾吃水：要求达到螺旋桨沉深直径比h/D > 0.8〜0.9 ;(教材小) 平均吃水：一般要求d m> 50%夏季满载吃水；冬季航行要求d m > 55% 夏季满载吃水；最小平均吃水d m > 0.02L + 2(mAE AD BCCE FD BF即上—d F - dm _____ dm - d AL L/2-X f L/2 X f首吃水：L < 150 m, d F > 0.025L(m )L > 150 m, d F > 0.012L + 2 (m )5.2吃水差与首尾吃水的计算和调整一•吃水差的计算原理1 •计算条件一般来说，船舶纵倾角都在小倾角(10 ~15°)范围内，因此，仅仅从静纵 倾力矩角度来考察船舶纵向浮态和计算吃水差就完全可以满足实际需要。