仓容计算和稳性与浮态计算内河货船Word文档格式.docx

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20

6.5894

6.0702

5.1625

4.0439

3.2694

2.2847

1.2210

0.3790

依据表内数据绘制出仓容面积曲线如下图，则需要求那个舱的仓容只需要在仓容面积曲线上对应的肋位上量取即可。

各舱仓容与形心

舱室面积

肋位

甲板下体积

甲板上体积

总体积

形心Xg

形心Zg

尾尖舱

~#3

7.3770

0.0000

-10.8260

1.1008

机舱

#3~#11

23.1739

-7.6295

0.8144

燃油舱

#9~#11

6.4329

1.3929

-6.7500

0.9310

第一货仓

#11~#26

51.5086

12.2400

63.7486

-1.9714

0.7076

第二货仓

#26~#41

46.7607

13.2600

60.0207

5.2341

0.7606

清水仓

#41~#43

3.2700

9.7100

0.7700

艏尖舱

#41~

5.0483

10.0797

1.1473

7.3计算空船重心高度

空船重心高度估算参考母型船进行分项估算，见下表（排水量裕度对重心影响不计）：

表7.3空船重心数据表

空船重心数据表

重量估算

重量（t）

Zg（m）

Xg（m）

钢料重量

16.55

0.8375

-1.078125

舾装重量

12.66

1.8125

-2.879791667

机电重量

5.75

0.73125

-9.195208333

总

34.96

1.173099614

-3.065605811

7.4重量与重心计算

本船共计算满载出港与压载到港两种载况下的重心。

（1）满载出港

满载出港载况下，不加压载水，燃油、淡水按设计值计算，重量与重心计算见下表：

表7.4满载出港重量与重心估算

满载出港重量与重心估算

项目

重心距船中（m）

重心距中线（m）

重心距基线（m）

空船

36

-3.06

1.17

人员行李

0.4

-9.5

2.5

淡水

0.464

-10

0.767

燃油

1.069

-6.75

0.931

滑油

0.032

-7.5

0.2

备品及供应品

0.35

-10.5

2

货物

50

1.75

0.734

总计

88.33

-0.478102004

0.9266

（2）压载到港

压载到港载况下，为减小船舶尾倾，同时增加螺旋桨沉深，在尾压载舱、内底压载水舱和首压载水舱均加压载水，燃油、淡水按设计值的10%计算，重量与重心计算见下表：

压载到港重量与重心估算

0.0464

0.47

0.1069

0.32

0.0032

0.1

备品

压载水

3.27

9.71

0.77

40.1765

-2.167756649

1.1548

表7.5压载到港重量与重心估算

7.5自由液面修正

根据规范要求，除满载液货舱，装满98%以上舱容的液体舱及存有通常剩余液体的空舱，可不计自由液面影响。

对于本船，初稳性考虑燃油舱与淡水舱的自由液面修正，修正值如下表：

表7.6自由液面对初稳性修正

自由液面对初稳性修正

单位

满载出港

压载到港

排水量

（1）

t

40.18

淡水舱

IX

（2）

m4

4.1065

密度（3）

t/m3

1

单侧燃油舱

IX（4）

3.228

密度（5）

0.85

修正值（

（2）*（3）+（4）*（5）*2）/

（1）

m

0.108616552

0.238777999

7.6浮态与初稳性

根据参考资料[4]P71处表格的方法进行本船浮态与初稳性计算，如下：

表7.7浮态与初稳性计算表

浮态与初稳性计算表

符号与公式

排水量

D

平均吃水

d

0.5

重心纵向坐标

Xg

-0.4781

-2.1678

浮心纵向坐标

Xb

-0.118

0.081

重心竖向坐标

Zg

纵稳心距基线高

Zml

59.75

79.25

纵向初稳心高

GML=Zml-Zg

58.8234

78.0952

每厘米纵倾力矩

MTC=D*GML/100L

N.m

2.259074314

1.36428919

漂心纵向坐标

Xf

-0.99

-0.02

纵倾力臂

Xg-Xb

-0.3601

-2.2488

纵倾力矩

Mt=D（Xg-Xb）

-31.807633

-90.356784

纵倾值

dd=MT/（100MTC）

-0.14079941

-0.662299347

首吃水增量

ddF=（L/2-XF）（dd/L）

-0.076460201

-0.331725586

尾吃水增量

dda=-（L/2+XF）（dd/L）

0.064339209

0.330573761

首吃水

df=d+ddf

0.923539799

0.168274414

尾吃水

da=d+ddA

1.064339209

0.830573761

横稳心距基线高

Zm

2.78

4.16

未修正初稳心高

GM0=Zm-Zg

1.8534

3.0052

自由液面修正至

dGM

实际初稳心高

GM=GM0-dGM

1.744783448

2.766422001

通过上述计算，可以发现满载出/到港时，船舶尾倾角度较小，这种状态是允许的。

在这种情况下，船舶压载到港情况为尾倾状态，这样保证了压载情况下的尾吃水，使螺旋桨3/4能够浸没水中，有利于船舶的经济性和主机与螺旋桨的安全性。

同时，首部吃水也满足的条件，可有效减小首部抨击现象。

7.7大倾角稳性计算

依据参考文献【2】235页，船舶液体舱柜的自由液面横倾力矩Mθ值可按下式计算：

式中：

Mθ——任一横倾角θ的自由液面横倾力矩，kN·

m；

V——舱柜总容积，m3；

b——舱柜最大宽度，m；

ρ——舱柜中液体密度，t/m3；

K——系数，按舱柜b/h值和横倾角θ，由参考文献【2】235页表1确定；

Cb——舱柜方形系数，Cb=V/blh；

其中：

l——舱柜最大长度，m；

h——舱柜最大高度，m。

表7.8自由液面修正计算表

自由液面修正计算表

单舱

V

r

b

l

h

b/h

Cb

Cb^0.5

1.393

1.4

0.710714286

0.843038721

5

3.571428571

0.467142857

0.683478498

k

10°

20°

30°

40°

50°

60°

70°

80°

0.01

0.03

0.05

0.07

0.12

0.15

0.16

0.049

0.096

0.11

0.093

0.083

0.063

Mθ

0.1371

0.4113

0.6854

0.9596

1.3709

1.6450

2.0563

2.1934

5.3718

10.5244

12.0592

10.9629

10.1955

9.0992

6.9066

dl

双舱情况

0.0016

0.0047

0.0078

0.0109

0.0155

0.0186

0.0233

0.0248

0.0608

0.1191

0.1365

0.1241

0.1154

0.1030

0.0782

∑

0.0624

0.1238

0.1443

0.1474

0.1396

0.1340

0.1263

空载到港

0.0034

0.0102

0.0171

0.0239

0.0341

0.0409

0.0512

0.0546

0.1337

0.2619

0.3001

0.2728

0.2537

0.2265

0.1719

0.2722

0.3172

0.3240

0.3070

0.2947

0.2776

根据静水力计算所得的稳性横截曲线，可以求得各载况下的静稳性力臂：

通过静稳性臂，可按式10.2进行积分，得到动稳性臂：

采用梯形法进行积分，可得到两种载况状态下的静/动稳性臂。

见下表：

表7.9满载出港大倾角稳性计算表

满载出港大倾角稳性计算表

排水量88.33t

0.927

Zs

a=Zg-Zs