中国船舶网

轮船吃水与排水量究竟有何关联?

什么是吃水?

吃水 指的是轮船从水面到船底龙骨的垂直距离,就是船体有多深地“吃”进了水里。

关键点:

轮船吃水与排水量究竟有何关联?-图1
(图片来源网络,侵删)
  1. 测量位置: 吃水不是指船的某一个点,而是在船的首、中、尾等多个位置进行测量,因为这些位置的水深可能因船的倾斜或船体形状而不同,我们通常说的“平均吃水”是这些测量值的平均值。
  2. 动态变化: 吃水不是一个固定值,它会随着以下情况而改变:
    • 载货量: 船上装的货物越多,吃水就越深。
    • 燃料消耗: 航行中消耗燃油和淡水,船变轻,吃水会变浅。
    • 海水密度: 船只在淡水(如江河)中比在海水(如大洋)中吃得更深,因为海水密度更大,能提供更大的浮力。
  3. 重要意义: 吃水深度直接关系到船舶的安全,如果吃水过大,可能会:
    • 触及海底(搁浅)。
    • 经过桥梁或架空电缆时发生碰撞。
    • 在风浪中稳性下降。

相关概念:

  • 干舷: 指的是从水面到船主甲板最低点的垂直距离。干舷 = 船深 - 吃水,干舷越大,意味着船储备的浮力越大,抗风浪能力越强,也越安全。

什么是排水量?

排水量 指的是轮船排开的水的重量,根据阿基米德原理,物体在液体中所受的浮力等于它排开的液体的重量,对于漂浮的轮船来说,它自身的总重量就等于它所受到的浮力,而这个浮力又等于它排开的水的重量。

排水量 = 轮船的总重量

排水量分为两种:

轮船吃水与排水量究竟有何关联?-图2
(图片来源网络,侵删)
  1. 空载排水量:

    • 指的是船舶不装载货物、燃料、水、乘客等,但配备好所有船员、备品备件和系统时的重量。
    • 可以理解为“光船”的重量。
  2. 满载排水量:

    • 指的是船舶在最大允许吃水(即满载吃水线,通常用一条红色的“载重线”标记在船体上)时,所能达到的最大总重量。
    • 它包括了:空载排水量 + 最大载货量 + 燃料 + 淡水 + 压载水 + 乘客和船员等所有项目的重量。
    • 这是船舶设计时最重要的参数之一,决定了船舶的尺寸、功率和结构强度。

吃水和排水量的关系

吃水和排水量是因果关系,也是一一对应的关系,它们之间的关系由船舶的船体线型(船的形状)决定。

核心逻辑:

轮船吃水与排水量究竟有何关联?-图3
(图片来源网络,侵删)
  • 船变重 → 吃水增加 → 排开水的体积变大 → 排开水的重量变大(排水量增加)
  • 船变轻 → 吃水减少 → 排开水的体积变小 → 排开水的重量变小(排水量减少)

  • 吃水是船体浸入水中的深度,是一个长度单位(如米)。
  • 排水量是船体排开水的重量,也是一个重量单位(如吨)。

船的形状决定了“每增加1厘米的吃水,会增加多少吨的排水量”,对于不同船型,这个比例是不同的,一艘巨大的油轮和一艘细长的快艇,即使吃水增加相同的深度,排水量的增加量也天差地别。


实际应用中的计算

虽然普通人不需要精确计算,但了解基本原理很有帮助。

如何估算排水量?

假设我们有一艘船,它的船体像一个长方体(为了简化计算):

  • 船长:100米
  • 船宽:20米
  • 当前吃水:5米

它排开水的体积就是: 体积 = 长 × 宽 × 吃水 = 100m × 20m × 5m = 10,000 立方米

如果船在淡水中(淡水密度约为1吨/立方米),那么它的排水量就是: 排水量 ≈ 体积 × 密度 = 10,000 m³ × 1 t/m³ = 10,000 吨

如果船在海水中(海水密度约为1.025吨/立方米),那么它的排水量就是: 排水量 ≈ 体积 × 密度 = 10,000 m³ × 1.025 t/m³ = 10,250 吨

注意: 真实的船体不是长方体,计算时会使用更复杂的积分方法,但原理完全相同。

如何通过排水量计算载货量?

载货量 = 满载排水量 - 空载排水量

这个“载货量”在航运业中通常被称为“净载重量” (Deadweight Tonnage, DWT),是衡量船舶运输能力最重要的指标。


概念 定义 单位 关系
吃水 船体浸入水中的深度 结果:船的重量决定了吃水深度。
排水量 船排开水的重量(等于船的总重) 原因:吃水深度决定了排水量。
空载排水量 船舶不载货时的重量
满载排水量 船舶最大装载状态下的总重量
载货量 满载排水量 - 空载排水量

吃水是船有多深,排水量是船有多重,这两个指标是船舶所有运营、设计和安全评估的基础,船员和港口管理人员会通过精确测量吃水,来快速估算船舶当前的载货量和排水量,以确保航行安全。

分享:
扫描分享到社交APP
上一篇
下一篇