船舶阻力与推进试题库
船舶阻力习题
第一章总论 1.什么是“船舶快速性”？船舶快速性研究的主要内容有哪些？ 2.为什么船舶快速性问题，通常分成“船舶阻力”和“船舶推进”两部分来研究？ 3.简述水面舰船阻力的组成，及每种阻力的成因？ 4.简述船舶阻力分类方法。 5.什么是船舶动力相似定律？研究船舶动力相似定律有何意义？ 6.在什么条件下，任意2条形似船，只要它们的Re和Fr相等，则它们有相同的总阻力系数？ 7.已知某远洋货轮的水线长152m，设计航速16.45kn，制作长为3.04m的船模，进行阻力试验。分别求满足粘性力、重力相似条件的船模速度（假定实船与船模的流体运动粘性系数相同）？ 8.某舰设计水线长L=84.4m，湿面积S=728m2，航速Vs=34kn。今用α=40的船模在重力相似条件下进行阻力试验，测得水池温度t=12℃(淡水)。试求： 1）相应的船模速度Vm(m/s)? 2）此时实船及船模的雷诺数各是多少？ 3）若测得该相应速度时船模的兴波阻力为Rwm=0.52kgf，试求该舰（在15℃海水）的兴波阻力Rws？ 第二章粘性阻力 1. 实际工程中是怎样处理船舶粘性阻力的？ 2. 试述摩擦阻力的成因，及流体流态、雷诺数、船体湿面积对摩擦阻力的影响。 3. 船体表面边界层与平板边界层有哪些不同？ 4. 小结平板摩擦阻力系数计算公式，公式名称、表达式、参数、适用范围等。 5. 试述船体表面粗糙度对摩擦阻力的影响及其计算处理方法。 6. 什么是污底？污底对船舶阻力有什么影响？ 7. 减少船体摩擦阻力的有效、实用方法有哪些？ 8. 试述粘压阻力的成因、基本特性，及船体粘压阻力的处理方法。 9. 船舶设计时从降低船体粘压阻力出发，应该注意哪些方面？ 10. 试述琼斯尾流测量法确定船体粘性阻力的基本原理和方法 11. 某海上单桨运输船，水线长L=126m宽B=18m，吃水T=5.6m，方形系数Cb=0.62，速度Vs=12kn，试用各种公式计算摩擦阻力（ts=15℃,ΔCf =0.0004）。 12. 题1-7中远洋货轮的船模数据：缩尺比α=50，水线长Lw1=3.04m，宽B=0.408m，吃水T=0.164m，排水体积▽=0.132m3，中横剖面系数Cm=0.984，试验水温t=26℃，试验数据如下：
船舶阻力与推进课程设计
（一）设计要求及船体主要参数 设计要求： 航速：V=14.24 kn；排水量：Δ=16694 t 船体主参数： 船型：单桨、球首、球尾、流线型挂舵、中机型多用途远洋货船。 利用海军系数法，根据母型船主参数估算设计船体，如下： 单位母型船设计船 排水量Δt 20800 16694 设计水线长L WL m 144.20 134.01 垂线间长L PP m 140.00 130.01 型宽B m 21.80 20.26 型深H m 12.50 11.62 设计吃水T m 8.90 8.27 桨轴中心距基线Z P m 2.95 2.74 方形系数C B 0.743 0.725 （二）船舶阻力估算及有效马力预报 2.1 有效马力预报 母型船的有效功率数据如下： 航速Vm/kn 12 13 14 15 16 17 有效功率 P Em /hp 满载2036 2655 3406 4368 5533 7017 压载1779 2351 3007 3642 4369 5236
110%满 载 2239 2921 3747 4805 6086 7719 根据海军系数法对航速以及有效功率进行变换： 公式：V Vm =(? ?m )16 ； P E P E m =(? ?m )76 变换如下： V m (kn) 12 13 14 15 16 17 V(kn) 11.57 12.53 13.50 14.46 15.42 16.39 P Em (hp) 满载 2036 2655 3406 4368 5533 7017 压载 1779 2351 3007 3642 4369 5236 110%满载 2239 2921 3747 4805 6086 7719 P E (hp) 满载 1575.28 2054.21 2635.27 3379.58 4280.95 5429.14 压载 1376.44 1819.00 2326.56 2817.86 3380.35 4051.16 110%满载 1732.34 2260.02 2899.10 3717.69 4708.82 5972.29 根据以上数据可作出设计船的有效功率曲线如下： 从曲线上可读取，当V=14.24kn 时，对应的有效马力为=3194.82hp 。
船舶阻力复习题及部分解析(上交教材)
《船舶阻力》思考题与习题 第一章 总论 1）《船舶阻力》学科的研究任务与研究方法。 答：本课程着重介绍船舶航行时所受到的阻力的产生原因，各种阻力的特性，决定阻力的方法，影响阻力的因素以及减少阻力的途径等问题。 2）船舶在水中航行时，流场中会产生那些重要物理现象？它们与阻力有何关系？ 3）影响船舶阻力的主要因素有那些？ 4）各阻力成分及其占总阻力的比例与航速有何关系？ 低速船 摩擦阻力70%~80%，粘压阻力10%以上 兴波阻力很小 高速船 兴波阻力40%~50%，摩擦阻力50% 粘压阻力5% 5）物体在理想流体无界域中运动时有无阻力？ 应该注意的是压阻力中包含有粘压阻力和兴波阻力两类不同性质的力。兴波阻力既使在理想流体中仍然存在，而摩擦阻力和粘压阻力两者都是由于水的粘性而产生的，在理想流体中并不存在。 6）何谓二物理系统的动力相似？ 7）何谓傅汝德（Froude ）相似律？ 8）何谓雷诺（Reynolds ）相似律？ 9) 船模试验中能否实现“全相似”？为什么？ 10）何谓“相应速度”（又称“相当速度”）？ 相应速度（模型） 11）某海船航速)(0.100m L =，)(0.14m B =,)(0.5m T =,)(0.42003m =?，湿面积 s=5.90(m2)，V=17.0(kts)，阻力试验中所用船模缩尺比25=α，在相当速度下测得兴波阻力w R =9.8(n)，试验水温为12?C ，试求： i ）船模的相当速度及排水量；
ii ）20?C 海水中实船的兴波阻力w R 。 注：1节(knot)=1.852(公里/小时) 12）设825.1V R f ∝，2V R vp ∝，4V R w ∝，在某一航速下，t f R R %80=，t vp R R %10=，t w R R %10=，试计算当速度增加50％后，f R 、vp R 、w R 各占总阻力的百分比。 第二章 粘性阻力 1）何谓“相当平板”？ 相当平板：同速度、同长度、同湿表面 相当平板假定：实船或者船模的摩擦阻力分别等于与其同速度，同长度，同湿面积的光滑平板摩擦阻力。 2）摩擦阻力与流态的关系如何？雷诺数对摩擦阻力的影响如何？书P162 3）船体表面纵、横向曲度对摩擦阻力影响如何？ 当船体水流的平均速度较平板大，因此边界层厚度大部分（船前70%）比平板要小，这导致速度梯度和摩擦阻力增加。 但当船尾附近，船体边界层变厚，常伴有分离、旋涡现象，这时水流速度较小，摩擦阻力也随之减小。 4）何谓“水力光滑”？ 5）何谓“粗糙度补偿系数”？为何将其称为“换算补贴”或“相关补贴”？ 总的摩擦阻力系数可取为光滑平板摩擦阻力系数Cf 在加上一个与雷诺数无关的粗糙度补贴系数△Cf.我们一般取0.4*10-3 6）何谓“普遍粗糙度”？何谓“结构粗糙度”？ 普通粗糙度：又称为漆面粗糙度，主要是油漆面的粗糙度和壳板表面的凹凸不平等。 局部粗糙度：又称为结构粗糙度。主要为焊接，铆钉，开孔以及突出物等粗糙度。 7）你了解哪些关于减少摩擦阻力的近代研究，自己有何设想？ 1.边界层控制办法 2.采用聚合物溶液降阻剂 3.仿生学观点 4.微小沟槽（微槽薄膜） 5.将船体抬出水面，从而使船体表面与水接触改变为与空气接触 8）试述粘压阻力的成因与特性 从能量观点来看，在尾部形成漩涡，另一部分漩涡则被冲向船的后方，同船尾处又继续不断产生的漩涡，这样船体就要不断地提供能量。这部分能量损耗就是以粘压阻力的形式表现的。 9）为降低粘压阻力，对船型有何要求？ 1注意后体形状 （1） （2）控制船尾水流的变化平缓 2船型变化不宜过急，特别注意横剖面曲线A(x)前肩勿过于隆起，后肩勿过于内凹。 3对低速肥大船型，可采用球鼻艏以减少舭涡。 10）试证在边界层未分离情况下，粘压阻力仍存在。（考虑利用边界层方程与Lagrange 积分） 对于流线型物体，甚至某些优良船型可能并不发生界层分离现象，但粘压阻力仍然存在，仅数值大小不同而已。这是因为边界层的形成使尾部流线被排挤外移，因为流速较理想流体情况时必然增大，压力将下降。这样尾部的压力值不会达到理想流体中的最大值，首尾仍旧存在压力差，同样会产生粘压阻力，但是与由于边界层分离而引起的粘压阻力相比要小得多。 11）你所了解的粘性阻力理论计算的研究现状与水平。 第三章 兴波阻力
第六章船模自航试验及实船性能预估船舶阻力与推进
第六章 船模自航试验及实船性能预估 为了获得螺旋桨与船体之间的相互作用诸因素，如伴流分数、推力减额分数以及其他相互作用系数，应进行三种试验：船模阻力试验、螺旋桨敞水试验及有附体的船模自航试验。 船模自航试验是分析研究各种推进效率成分的重要手段。对于给定的船舶来说，通过自航试验应解决两个问题： ① 预估实船性能，即给出主机马力、转速和船速之间的关系，从而给出实船的预估航速，验证设计的船舶是否满足任务书中所要求的航速。 ② 判断螺旋桨、主机、船体之间的配合是否良好。如果配合不佳，则需考虑重新设计螺旋桨。 此外，根据实船试航结果与相应的船模自航试验数据，可以进行船模及实船的相关分析，积累资料以便改进换算办法，使船模试验预报实船的性能更正确可靠。 § 6-1 自航试验的相似条件及摩擦阻力修正值 一、相似定律 在船模阻力试验时，我们只满足了傅氏数相同的条件，对于船模的雷诺数只要求超过临界数值。因此， m m s s g g L V L V = 上式中，下标带m 者表示模型数值，带s 者表示实船数值(以下相同)。在螺旋桨敞水试验时，只满足进速系数相同的条件，对于螺旋桨模型的雷诺数也只要求超过临界数值，因此， m m Am s s As D n V D n V = 在进行船模的自航试验时，两者都要求满足，根据几何相似，有： λD D L L ==m s m s 则满足傅氏数相等时有： λV V /s m = (6-1)
满足进速系数相等时有： λn V n V m Am s As = 由于 ()s s As 1V ωV -=，()m m Am 1V ωV -= 故 ()()λn V ωn V ωm m m s s s 11-= - 或 ??? ? ? ?--=s m s m 11ω ω λn n 假定伴流无尺度作用，则m s ωω=，因此，可得： λn n s m = (6-2) (6-1)及(6-2)两式是船模自航试验应满足相似定律的条件，由于船后螺旋桨满足了进速系 数相等的条件，因此在不考虑尺度作用的情况下，螺旋桨实桨及其模型在推力、转矩及收到马力方面存在下列关系： ? ? ?? ? ????===5.3m s Dm Ds 4m s m s 3m s m s λρρP P λρρQ Q λρρT T (6-3) (6-3)式只对螺旋桨说来是正确的，但自航试验是把螺旋桨与船体联系起来统盘考虑的。因此推力与阻力之间必然有： 对于实船 ()s s s 1R t T =- 对于船模 ()m m m 1R t T =- 如果将(6-3)、(6-4)两式联系起来分析，发现两者是不一致的。从推进的角度出发，当满足傅氏数和进速系数相同的条件时，模型与实桨的推力之间确实存在缩尺比三次方的关系。假定推力减额无尺度作用，即t s = t m ，则从(6-4)式看来，实船与船模的阻力之间也应与缩尺比三次方有关才能使两者一致。但是，在《船舶阻力》课程中我们已知，当船模与实船在傅氏数相同时，两者的总阻力并不存在缩尺比三次方的关系，即 3m s m s λρρ R R ≠ 为了克服这个矛盾，需要在船模自航试验中作适当处理后才能进行实船的换算。 二、摩擦阻力的修正-实船自航点的确定 在船模自航试验中，当满足傅氏数Fr 及进速系数J 相同的条件时，则模型与实船之间的各种力基本上是缩尺比的三次方关系，唯阻力之间不存在这种关系。在阻力中，剩余阻力部分实际上也是满足这种关系的，因为在Fr 相同时实船和船模的剩余阻力系数相等，故两者总阻力之间不存在缩尺比三次方关系主要是摩擦阻力部分造成的。为了使试验中各种力都存在缩尺比三次方的关系，需对阻力进行修正(实际上是对摩擦阻力修正)，人为地将其硬凑成三次方关系。 (6-4)
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学院 专业 班级 学号 姓名 密封线内不要答题 密封线内不要答题 江 苏 科 技 大 学 2011－2012学年 II 学期 《船舶阻力与推进》课程试题(A)卷 参考答案与评分标准 一、名词解释（18分，每题3分）： 1. 粘压阻力 由粘性引起的船体前后压力不平衡而产生的阻力。 2. 傅汝德定律 对于给定船型的兴波阻力系数仅是傅汝德数的函数，当两船的Fr 相等时，兴波阻力系数Cw 必相等。 3. 汹涛阻力 船舶在风浪中航行时所增加的阻力部分 4、推进器 把发动机发出的功率转换为推船前进的动力的专门装置和机构。 5、进速系数 螺旋桨进程与螺旋桨直径之比。 6、推进系数P.C 有效马力与机器马力之比。 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 得分
二、选择与填空题（20分） 1、通常把兴波阻力和粘压阻力合并称为剩余阻力。 2、假定船体的摩擦阻力等于同速度、同长度、同湿面积的平板摩擦阻力。通常称为相当平板假定。 3、由于兴波干扰作用，兴波阻力系数曲线上会出现波阻峰点和波阻谷点。 4、某内河船船长L wl=60m，航速Vs=18km/h，ν=1.13902/106(m2/s),采用1957ITTC 公式计算得摩擦阻力系数等于0.0018 。 5、粗糙度补贴系数，其作用在于（c ）。 a. 增加表面粗糙度 b. 减小表面粗糙度 c. 计及表面粗糙度对摩擦阻力的影响 d. 计算船体表面粗糙程度 6、螺旋桨工作时，桨叶所受的应力最大。（b ） a. 叶梢 b. 根部 c. 0.6R处 d. 0.25R处 7、MAUw型螺旋桨与其原型AU型螺旋桨相比，其不同之处在于（d ） a. 减小了导缘的高度 b. 增加了拱度 c. 尾部上翘 d. a+b+c 8、桨叶某点B处发生空泡的条件是该处ξ≥σ。 9、在进行螺旋桨模型敞水试验时通常只满足进速系数相等；在空泡试验时需满足进速系数及空泡数相等。 10、关于螺旋桨各种效率问题，正确的是（ c ）。 a. 理想推进器效率ηiA可以等于1 b. ηi=ηO c .ηHηR可能大于1 d.各类效率均不可能大于1
船舶阻力与推进课程设计说明书
鲁东大学 船舶阻力与推进课程设计说明书 课程名称：船舶原理 院（系）：交通学院 专业：船舶与海洋工程 班级：船舶1002班 学号：20102814325 学生姓名：宋淑臣
1、船体主要参数： 单桨、中机型渔船 垂线间长Lpp=78m 型宽B=14m 型深H=8.8m 平均吃水Tm=6m 菱形系数Cp=0.735 排水体积▽=4973m3 排水量△= 5097t 浆轴线中心线距基线高Zp=2m 模型试验提供的有效功率数据： 2、主机参数： 型号 主机功率MHP = 1618kw(2200hp) 转速N = 280 r/min
螺旋桨材料Cu3镍铝青铜 旋向右旋 3．船桨相互作用系数： （1）伴流分数： 根据汉克歇尔公式，对于单桨渔船 ω=0.77Cp-0.28=0.77×0.735-0.28=0.28595 （2）推力减额分数： 根据汉克歇尔公式，对于单桨渔船 t=0.77Cp-0.30=0.77×0.735-0.30=0.26595 （3）转身效率： ηh=（1-t）／（1-ω）=（1-0.26595）／（1-0.28595）=1.028 （4）相对转身效率： ηR=1.0 （5）轴系效率： ηS=0.97 4、 （1）船体有效马力与航速关系计算： 采用MAU 4桨叶图谱进行计算 取功率储备10％，轴系效率ηS=0.97
螺旋桨敞水收到马力： Pd=MHP×0.9×ηS×ηR=2200×0.9×0.97×1.0=1920.60 hp 图谱计算公式V A=V（1-ω）BP=NPD^0.5／V A^2.5
根据表计算结果可绘制PTE、δ、P／D及η0对V的曲线，如图所示： 从PTE——f（V）曲线与船体满载有效马力曲线，可获得不同盘面比所对应的设计航速及螺旋桨最佳设计要素P／D、D及η0，如图所示：
江苏科技大学船舶阻力与推进试题及答案
学院 专业 班级 学 姓 密封线内不要答题 密封线内不要答题 江 苏 科 技 大 学 2011－2012学年 II 学期 《船舶阻力与推进》课程试题(A)卷 参考答案与评分标准 1. 粘压阻力 由粘性引起的船体前后压力不平衡而产生的阻力。 2. 傅汝德定律 对于给定船型的兴波阻力系数仅是傅汝德数的函数，当两船的Fr 相等时，兴波阻力系数Cw 必相等。 3. 汹涛阻力 船舶在风浪中航行时所增加的阻力部分 4、推进器 把发动机发出的功率转换为推船前进的动力的专门装置和机构。 5、进速系数 螺旋桨进程与螺旋桨直径之比。 6、推进系数P.C 有效马力与机器马力之比。
二、选择与填空题（20分） 1、通常把兴波阻力和粘压阻力合并称为剩余阻力。 2、假定船体的摩擦阻力等于同速度、同长度、同湿面积的平板摩擦阻力。通常称为相当平板假定。 3、由于兴波干扰作用，兴波阻力系数曲线上会出现波阻峰点和波阻谷点。 4、某内河船船长L wl=60m，航速Vs=18km/h，ν=1.13902/106(m2/s),采用1957ITTC 公式计算得摩擦阻力系数等于0.0018 。 5、粗糙度补贴系数，其作用在于（c ）。 a. 增加表面粗糙度 b. 减小表面粗糙度 c. 计及表面粗糙度对摩擦阻力的影响 d. 计算船体表面粗糙程度 6、螺旋桨工作时，桨叶所受的应力最大。（b ） a. 叶梢 b. 根部 c. 0.6R处 d. 0.25R处 7、MAUw型螺旋桨与其原型AU型螺旋桨相比，其不同之处在于（d ） a. 减小了导缘的高度 b. 增加了拱度 c. 尾部上翘 d. a+b+c 8、桨叶某点B处发生空泡的条件是该处ξ≥σ。 9、在进行螺旋桨模型敞水试验时通常只满足进速系数相等；在空泡试验时需满足进速系数及空泡数相等。 10、关于螺旋桨各种效率问题，正确的是（ c ）。 a. 理想推进器效率ηiA可以等于1 b. ηi=ηO c .ηHηR可能大于1 d.各类效率均不可能大于1
本船舶阻力与推进a答案
船舶阻力与推进 一、填空题 1. 粘性阻力通常包括 摩擦阻力和粘压阻力 2. 模试验时安装激流丝其作用在于 使船模在细金属丝以后的边界层中产生紊流 3. 螺旋桨工作时桨叶所受的应力最大处为 叶根部 4. （M ）AU 型螺旋桨是一种 等螺距螺旋桨 5. 伴流分数为，推力减额分数为，则船身效率为 6. 叶背上切面最大厚度处所产生的空泡为 泡状空泡 7. 由于兴波干扰作用兴波阻力曲线上会出现 波阻峰点和波阻谷点 8. 已知螺旋桨的直径为6米，该桨的盘面积等于 2m 9. （M ）AU 型螺旋桨叶切面形状为 机翼形切面 10. 螺旋桨在不产生推力时旋转一周所前进的距离称为 实效螺距 二、 简答题 1. 船舶阻力的两个相似定律，并分别说明与哪个阻力相关。 ①、雷诺定律，与粘性阻力有关； ②、傅汝得定律，与兴波阻力有关。 2. 计算粘性阻力的一般步骤。 ①、计算船的湿表面积； 姓名: 班级： 学号： 遵 守 考 试 纪 律 注 意 行 为 规 范
②、计算雷诺数Re ； ③、根据光滑平板摩擦阻力系数公式算出或由相应的表中查出摩擦阻力系数f C ； ④、决定粗糙度补贴系数的数值，目前我国一般取30.410f C -?=?； ⑤、根据21/2()f f f R C C v S ρ=+?算出船的摩擦阻力； ⑥、将计算的摩擦阻力与粘压阻力相加得到粘性阻力。 3. 简述两类兴波及其主要特征。 ①、船行波：在船舶行驶过之后，留在船体后方并不断向外传播的波浪； ②、破波：被船舶兴起后很快就破碎的波浪，不以波浪的形式留在船后，主要发生在肥大型 船舶。 4. 简述：哪些伴流会对螺旋桨性能产生影响。 ①、势伴流； ②、摩擦伴流； ③、波浪伴流。 三、计算题 1. 要制作一个3米长的船模来模拟一条船长为120米，排水量为50 MN （1MN=106牛顿），设计航速为20节的船。求船模的排水量，船模在实船设计航速时的试验速度。 答： 缩尺比120/340α==； 船模排水量33/50106/400.083m s N α?=?=?=； 船模在实船设计航速时的试验速度/20 3.162m s v v kn === 2. 某螺旋桨设计直径米，转速275RPM ，进速15kn ，敞水实验桨模最高转速600RPM ，实验条件水流速度4kn ，试求该桨模直径 答： 实桨与桨模的J 相等，即：m s J J =； //Am m m As s s V n D V n D =； 桨模直径 /4275 2.7/15/6000.33m Am s s As m D V n D V n ==??=m
船舶推进习题集
《船舶原理》第三篇：船舶推进 复习思考题 杨晨俊 第1章概述 1、除螺旋桨之外，船用推进器还有哪些类型？简述它们的特点及所适用的船舶类型。 2、何谓有效马力（或有效功率）？如何基于船模阻力试验得到实船有效马力曲线？ 3、何谓收到马力（或收到功率）？它与主机马力（或主机功率）的关系如何？ 4、推进效率、推进系数如何定义？如何衡量船舶推进性能的优劣？ 5、何谓船舶快速性？快速性的优劣取决于那些因素？ 第2章螺旋桨几何特征 6、螺旋桨由哪些部件构成？它们各起什么作用？ 7、与空气螺旋桨相比，船舶螺旋桨在几何特征上有何不同？试思考其原因。 8、掌握叶根、叶梢、导边、随边、叶背、叶面、盘面积、盘面比的定义。 9、何谓桨叶切面（或桨叶剖面）？桨叶切面的弦线（长）及螺距有哪些定义方法？何谓 等螺距及变螺距螺旋桨？对等螺距螺旋桨，桨叶切面螺距角沿半径如何变化？ 10、桨叶切面有哪些常用的形状？它们各自的水动力及空泡性能如何？ 11、螺旋桨制图中，使用哪些轮廓（或投影）来表达桨叶外形？桨叶面积有哪几种表达方 式？ 第3章螺旋桨基础理论 12、何谓理想推进器？何谓理想螺旋桨？为什么理想螺旋桨的效率低于理想推进器？ 13、从理想推进器理论出发，讨论提高推进器效率的措施。 14、根据理想推进器理论，推进器载荷系数愈低，效率愈高；实际螺旋桨的敞水效率与载 荷系数之关系（图3-2）却并非总是如此。试研究其原因。 15、螺旋桨吸收主机功率、产生推力的同时，使通过桨叶周围的流体向后加速并产生周向 旋转。由于螺旋桨工作对周围流体产生的这两部分扰动，哪一部分是可能回收的？有哪些可能的回收方法？ 16、桨叶切面有哪些工作状态？试画出各种状态下来流及水动力的关系图。 第4章螺旋桨模型的敞水试验 17、何谓螺旋桨敞水性能？如何表达它？ 18、何谓螺旋桨模型的敞水试验？理论上要求桨模与实桨之间满足哪些相似关系？实际 试验能否做到？为什么？ 19、何谓螺旋桨尺度作用？工程实践中对该尺度作用有哪些处理方法？ 20、敞水试验如何实施？试从试验设施、设备、测试条件与方法、数据分析方法等方面进 行详细说明和讨论。 第5章船体与螺旋桨相互作用
船舶阻力
1.船舶受力：1地球引力2浮力3流体动力4推进器推力 2.船舶阻力：船舶受到流体作用在船舶运动相反方向上的力 3.船舶阻力+传播推进=快速性 船舶快速性：尽可能消耗较少的主机功率以维持一定航速的能力 4.船舶性能：稳性、浮性、抗沉性、快速性、操纵性、耐波性 5.船舶阻力曲线：船舶阻力随航速变化的曲线 6.1海里/时（节）=1.852公里/时=0.5144m/s 1米/秒=3.6km/h=1.942节雷诺数：Re=u L/V 长度弗劳德数：体积弗劳德数： gL U Fr =水深弗劳德数：31.?=?g U Fr h g U Fr h .=7.船舶航态：1排水航行状态Fr<1.02过渡状态1.0
本船舶阻力与推进A 答案
教研室主任签字： 第1页（共2页） 船舶阻力与推进 一、填空题 1. 粘性阻力通常包括 摩擦阻力和粘压阻力 2. 模试验时安装激流丝其作用在于 使船模在细金属丝以后的边界层中产生紊流 3. 螺旋桨工作时桨叶所受的应力最大处为 叶根部 4. （M ）AU 型螺旋桨是一种 等螺距螺旋桨 5. 伴流分数为0.18，推力减额分数为0.15，则船身效率为 1.037 6. 叶背上切面最大厚度处所产生的空泡为 泡状空泡 7. 由于兴波干扰作用兴波阻力曲线上会出现 波阻峰点和波阻谷点 8. 已知螺旋桨的直径为6米，该桨的盘面积等于 28.262m 9. （M ）AU 型螺旋桨叶切面形状为 机翼形切面 10. 螺旋桨在不产生推力时旋转一周所前进的距离称为 实效螺距 二、 简答题 1. 船舶阻力的两个相似定律，并分别说明与哪个阻力相关。 ①、雷诺定律，与粘性阻力有关； ②、傅汝得定律，与兴波阻力有关。 2. 计算粘性阻力的一般步骤。 ①、计算船的湿表面积； 姓名: 班级： 学号： 遵 守 考 试 纪 律 注 意 行 为 规 范
. '. ②、计算雷诺数Re ； ③、根据光滑平板摩擦阻力系数公式算出或由相应的表中查出摩擦阻力系数f C ； ④、决定粗糙度补贴系数的数值，目前我国一般取30.410f C -?=?； ⑤、根据21/2()f f f R C C v S ρ=+?g 算出船的摩擦阻力； ⑥、将计算的摩擦阻力与粘压阻力相加得到粘性阻力。 3. 简述两类兴波及其主要特征。 ①、船行波：在船舶行驶过之后，留在船体后方并不断向外传播的波浪； ②、破波：被船舶兴起后很快就破碎的波浪，不以波浪的形式留在船后，主要发生在肥大型 船舶。 4. 简述：哪些伴流会对螺旋桨性能产生影响。 ①、势伴流； ②、摩擦伴流； ③、波浪伴流。 三、计算题 1. 要制作一个3米长的船模来模拟一条船长为120米，排水量为50 MN （1MN=106牛顿），设计航速为20节的船。求船模的排水量，船模在实船设计航速时的试验速度。 答： 缩尺比120/340α==； 船模排水量33/50106/400.083m s N α?=?=?=； 船模在实船设计航速时的试验速度/20 3.162m s v v kn === 2. 某螺旋桨设计直径2.7米，转速275RPM ，进速15kn ，敞水实验桨模最高转速600RPM ，实验条件水流速度4kn ，试求该桨模直径 答： 实桨与桨模的J 相等，即：m s J J =； //Am m m As s s V n D V n D =； 桨模直径/4275 2.7/15/6000.33m Am s s As m D V n D V n ==??=m
船舶阻力习题
1．根据船舶阻力产生的物理现象，对船舶阻力进行分类。 2．简述摩擦阻力的成原因及减少粘性阻力的途径。 3．简述粘压阻力的成因及减少粘压阻力的途径。 4．简述兴波阻力的成因及减少兴波阻力的途径。 5．要制作一个3米长的船模来模拟一条船长为120米，排水量为50 MN （1MN=106牛顿），设计航速为20节的船。求船模的排水量，船模在实船设计航速时的试验速度。 6．某船排水量为82.1 MN，船长为131米，湿表面积为9850平方米，设计航速为16节。现用一个船长为4.88米的船模进行试验，在相应的设计航速，测得船模总阻力为74N，试计算实船的总阻力。（在15o C，海水密度为1025.6 kg/m3，粘性系数ν=1.19×106淡水密度为999.1 kg/m3，粘性系数ν=1.14×106）7．已知某船长70米（20米长平行中体）的船在船速为14节处有一阻力峰值，其相邻的另一峰值在该峰值的（3/5）0.5倍处。求该船主峰值所在的船速。如果现将平行中体增加15米，其它保持不变，求其相应的各阻力峰值所在船速。8．某驱逐舰长122米，在其最高航速时，其艏波的波谷与尾波的波谷重合。 假定该舰的兴波长度为0.9倍舰长，求该舰的最高航速。如果保持舰的最高航速不变，要使艏波的波峰与尾波的波谷重合，其相应的舰长应是多少？ 1．根据船舶阻力产生的物理现象，对船舶阻力进行分类。 根据船舶阻力产生的物理现象，船舶阻力可分为摩擦阻力，粘压阻力和兴波阻力。2．简述摩擦阻力的成原因及减少摩擦阻力的途径。 成因：
摩擦阻力是由于水的粘性作用，使船体表面产生了摩擦力，它在船舶运动方向上的合力便是摩擦力。 减阻途径： （1）减小湿表面积：如低速船舶采用较小的?/L3（或较小的L/B）；减少不必要的附体；采用表面积小的附体。 （2）改善船体表面的粗糙度：使船体表面尽量光滑；采用无害防污油漆等。（3）边界层控制：吹喷流体，减少紊流和分离。 （4）减小粘性：在船体表面不断喷注粘性小的聚合物；在船体表面不断喷注气体减阻。 （5）仿生：弹性表面；微小沟槽表面。 （6）特种船：气垫船；水翼艇 3．简述粘压阻力的成因及减少粘压阻力的途径 成因： 粘压阻力是水的粘性作用，使船体前后部分存在压力差，产生的粘压阻力。 减阻途径： （1）船后体收缩要缓和：Lr>= 4.08*Am0.5; Lr >= 2.5*Am0.5; （2）应避免船体曲率过大。 （3）对低速肥大船，前体形状也应适当考虑，减小舭涡。 4．简述兴波阻力的成因及减少兴波阻力的途径 成因： 船舶在静止水面上运动时，将在船艏附近产生一个压力区，在船尾附近产生一个吸力区，从而在船运动方向产生压力差，阻止船舶运动的力。
船舶阻力与推进自学考试试卷
试卷第1页（共5页） 船舶阻力与推进 1．对船舶粘压阻力影响最大的因素是 【 B 】 A ．船舶前体形状 B ．船舶后体形状 C ．船舶速度 D ．船舶长度 2．船舶阻力中属于压差阻力的是 【 B 】 A ．摩擦阻力和粘压阻力 B ．粘压阻力和兴波阻力 C ．摩擦阻力和兴波阻力 D ．破波阻力和粘压阻力 3．以下对雷诺数ν Vx = Re 对摩擦阻力的影响的描述正确的是 【 A 】 A ．来流速度V 不变时，由于x 增大引起Re 增大时，摩擦阻力减小 B ．当x 不变时，由于速度V 增大引起Re 增大时，摩擦阻力减小 C ．雷诺数增大，摩擦阻力减小 D ．雷诺数增大，摩擦阻力增大 4．船舶兴波中存在相互干扰的波系是 【 D 】 A ．船首散波系和船尾散波系 B ．船首散波系和船尾横波系 C ．船首横波系和船尾散波系 D ．船首横波系和船尾横波系 5．匀速直线运动的船舶，其船行波波能的传播速度与船速的关系是【 B 】 A ．二者相等 B ．前者为后者的一半 C ．前者为后者的两倍 D ．与船型相关 6．下列对船模数据的表达不恰当的是【 D 】 A ．?/~R F rl B ． ??/~R F r C ． )/(~2 ???r r F R F D ． )/(~2 ??r rl F R F 7．保持排水量和长度不变时，改变棱形系数时，下面对其对阻力的影响描述不正确的是【 D 】 A ．其对摩擦阻力的影响很小 B ．低速时，棱形系数小，剩余阻力小 C ．中速时，棱形系数小，剩余阻力小 D ．高速时，棱形系数小，剩余阻力小 8．浅水中船舶的阻力与深水相比会【 D 】 A ．增大 B ．减小 C ．基本一致 D ．视具体情况况而定
船舶阻力习题库
船舶阻力习题集 1．某万吨船的船长L wL =167m ，排水量?=25000吨，航速Vs=16节，如船模的缩尺比α=33，试求船模的长度、排水量及其相应速度。 2．设有五艘尺度、船型、航速各不相同的船舶如下表： 船 类 船长（米） 航速（海里/小时） 货 船 120 12 客 货 船 160 23 高速客船 85 23 鱼 雷 艇 26 32 拖 轮 46 12（单放） 7（拖带） 试分别计算它们的傅汝德数F n 和速长比L v ，并判断它们各属何种速度范围。 3．船排水量为55英吨，当航速为8节时的阻力为18740磅，求此时船工之有效功率EHP 为多少英制马力；多少公制马力。 4．拖带某船，当速度为4.5米/秒时，水平拖索的张力为3250公斤，此拖索方向与该船中纵剖面方向一致，试求在此速度下该船的有效功率（以马力计）。 5．已知某船的主要要素为L WL =70米，B=11.2米，T=2.1米，方形系数δ=0.68，每厘米吃水吨数为吨/厘米，船模缩尺比为α=30，求船模的排水量。如果船模在无压载在淡水中的吃水T m =0.06米，则应加多少压载重量？ 6．某海船的排水量为4000吨，航速为12节，试求排水量为6000吨的相似船的相当速度，分别以节，公里/小时，呎/秒，表示。 7．某海船的船长L WL =167米，排水量Δ=25000吨，航速V=16节，与之相似的船模长度为5.00米。试求船模排水量（在淡水中，以公斤计）及试验时的相当速度（以米/秒计）。 8．某海船L wL =100m ，B=14m, T=5m, 排水体积?=4200m 3, 航速V=17节。今以缩尺比α=25的船模在相应速度下测得兴波阻力1公斤，试求当缩尺比为α=35时在相应速度下的兴波阻力。 9．船模试验时，测得船模速度为Vm=1.10m/s 时，剩余阻力系数Cr=1.36×10-3, 模型缩尺比为α=40，实船湿面积S=800m 2, 试求实船剩余阻力。 10． 设船模与实船的傅汝德数相等。已知实船（为一海船）在F n =0.3时的航速V=23公里/小时，缩尺比α=25。试求船模与实船在水温分别为25℃和15℃的雷诺数。 11． 某长江双桨客货船的水线长为108米，航速为16节，试计算缩尺比分别为20，30，40时的船模长度及相当速度。若水温为15℃，试计算实船与模型的雷诺数 12． 设实船与船模的傅汝德数相等，缩尺比α=40，求二者的雷诺数之间的比值。 13． 某海船船长为L=86.0m ， 服务航速Vs=10.8节，最大航速Vmax=11.8节，棱形系数 Cp=0.757, 试求该船在此两航速下的○ P 值？是否属于有利范围？ 14． 若以排水量为50吨，速度为18公里/小时的某试验艇为母船（可视为模型），设计一条完全相似的排水量为10000吨的船舶。试求设计船的相当速度。 15． 设某船的速度为每小时23公里，其对船模尺度比为25，若在船模试验时已保证两者的傅汝德数均为0.3, 求船和船模的雷诺数，令运动粘性系数ν=1.57×10-6 m 2/s 16． 某海船L WL =100米，B=14米，T=5米，排水体积?=4200米3，航速V=17节，试求： （1）缩尺比为20，25，30，35时船模的相当速度和重量；
船舶阻力总结
船舶阻力总结 ——By Mr.Torpedo 说明：1、本资料仅供20120114班内部分享。 2、题目纯属个人编写，与考试形式关系不大，仅仿照老师上课所述考试内容，将书上的重要知识点 加以总结，仅供参考。 第一章绪论 1、简述船舶阻力的概念。 2、什么是船舶快速性？船舶具有良好快速性应满足什么条件？ 3、什么是船舶阻力曲线？什么是有效功率曲线？分别如何表示阻力性能？ 4、船舶阻力研究中常用的速度单位有哪些？他们之间换算关系如何？ 5、船舶阻力中常用的相似准数有哪些？ 6、船舶的航态如何划分？ 7、排水型船舶的航态如何划分？ 8、船舶阻力有哪些研究方法？ 9、船舶阻力中的坐标系如何选取？ 10、船舶阻力的成分如何划分？ 11、船体阻力的成分如何划分？ 第二章粘性阻力 1、什么是粘性阻力？它包括哪两部分成分？ 2、简述粘性阻力的成因（力学观点、能量观点） 3、相当平板理论的内容 4、1957年国际船模试验池实船—船模换算公式的表达式？ 5、简述船体表面弯曲对摩擦阻力的影响 6、什么是形状效应？在阻力计算中如何计入形状效应的影响？ 7、船体表面粗糙度包括哪两方面内容？如何修正？ 8、船体湿表面积如何计算？ 9、简述污底的形成、影响及其防治方法。 10、如何减小船体的摩擦阻力？ 11、粘压阻力的影响因素有哪些？设计中如何避免？ 12、螺旋桨对粘压阻力有何影响？ 第三章船舶兴波兴波阻力 1、船舶在水面航行如何兴起波浪？ 2、兴波阻力的成因？ 3、船舶兴波包括哪两部分？各有什么特点？ 4、兴波阻力的成分？ 5、写出与x轴夹角为 的基元波波数的表达式。
6、船行波的范围？ 7、深水域和浅水域的压力点兴波范围有何特点？ 8、什么是兴波长度？如何用兴波长度衡量兴波干扰？ 9、什么是兴波干扰？何为有利干扰、不利干扰？ 10、简述○P理论的内容。 11、薄船理论有哪些基本假定？写出流场速度势的表达式、基本方程和边界条件。 12、Michell积分反映了船型对兴波阻力的哪些影响？ 13、减小兴波阻力有哪些方法？ 14、破波阻力出现时，波浪运动分哪几个发展阶段？ 15、波浪破碎方式？ 16、破波阻力的特性有哪些？ 第四章船舶阻力的确定方法 1、确定船舶阻力的方法有哪些？ 2、写出二因次换算法的假设和计算方法。 3、Froude观点的缺点有哪些？其不合理之处为何未给试验结果带来太大差别？ 4、写出三因次换算法计算船舶阻力的方法步骤 5、如何确定形状因子？ 6、低速船模试验的确定有哪些？ 7、如何利用普鲁哈斯卡方法获得形状因子？ 8、能量观点确定阻力时，阻力成分如何划分？ 9、什么是波型分析法？波型测量法有哪几种？ 10、简述不同阻力划分方法的阻力成分。 11、船体阻力粘流计算方法有哪些？ 12、雷诺平均法（RANS）计算船舶阻力时的关键问题有哪些？ 第五章附加阻力 1、附加阻力的主要成分有哪些？ 2、附体阻力的成分有哪些？ 3、确定附体阻力的方法有哪些？ 4、什么是附体系数？什么是附体阻力百分数？ 5、模型试验法确定附体阻力的方法和基本思路？ 6、附体设计的注意事项？ 7、什么是空气阻力？如何用公式表示？ 8、确定空气阻力系数的常用试验方法有哪些？简述试验的步骤 9、写出包括附体阻力和空气阻力的实船的有效功率的公式，并说明各项的含义。 10、简要说明风向对阻力的影响。 11、波浪中阻力增值产生的原因？ 12、影响波浪增阻的因素有哪些？ 13、波浪中航行时阻力增大会出现哪两种情况？ 14、什么是速度损失？什么是储备功率？
阻力与推进试题库(含答案)
一、单项选择题（每小题1分） 1. 粘性阻力通常包括（ ）A ．摩擦阻力和粘压阻力 2. 附加阻力包括（ ）B ．空气 阻力、附体阻力和汹涛3. 模试验时安装激流丝，其作用在于（ C ．消除船模首部层流影 响 4. 在进行螺旋桨模型敞水试验时通常只满足进速系数相等；在空泡试验时需满足（ ） C ．σ、J 相等 5. 螺旋桨工作时，桨叶所受的应力最大处为（ ） B ．根部 6. MAUw 型 螺旋桨与其原型AU 型螺旋桨相比，其不同之处在于（ ） D ．以上答案都正确 7. 桨叶某点B 处发生空泡的条件是该处（ ）A ．ξ≥ σ 8. 浅水情况下，在（ ）附 近，横波与散波叠加形成孤独波，阻力急增。 B ．临界区域 9. 对于理想推进器，诱导速 度愈大，则（ ）A ．推力愈大 10. 关于螺旋桨各种效率问题，正确的是（ C ．ηH ηR 可能大于1 11. 船模阻力试验前要安装人工激流装置，一般用1=φmm 细金属丝缚在船 模上，使其在细金属丝以后的边界层中产生紊流，该金属丝应装在船模的（ ）。 A ．9.5站 12. 兴波干扰为（ ）和（ ）之间的干扰。A ．首横波 尾横波 13. 以下关于降低粘压阻力的船型要求说法，错误的是（ ）D ．避免船体曲率变化过小 14. （M ）AU 型螺旋桨是一种（ ）B ．等螺距螺旋桨 15. 伴流按产生原因来分类，由于 船身周围的流线运动而产生的是（ ）A ．势伴流 16. 某船的船后平均伴流分数为0.18， 推力减额分数为0.15，则该船的船身效率为（ ）D ．1.0417. 破波阻力产生的条件是（ ） C ．必须存在自由表面 18. 螺旋桨模型的敞水试验中，理论上要求桨模与实桨之间满足的 条件为（ ）D ．雷诺数和进速系数均相等19. 在?一定时，排水量长度系数3 )01L .0(?增大，将使总阻力（ ） D ．不定20. 叶背上切面最大厚度处所产生的空泡为（ B ．泡状 空泡 21. 粘性阻力通常包含（ ）B ．摩擦阻力和粘压阻力22. 假定船体的摩擦阻力 等于同速度、同长度、同湿面积的平板摩擦阻力。通常称为（ D ．平板假定 23. 由于兴波干扰作用，兴波阻力曲线上会出现（ B ．波阻谷点和波阻峰点 24. 某内河船船长L wl =60m ，航速Vs=18km/h ，ν=1.13902/106(m 2/s),采用 1957ITTC 公式计 算得摩擦阻力系数等于（ A ．2.634×108 25. 粗糙度补贴系数，其作用在于（ ） C ．计及表面粗糙度对摩擦阻力的影响 26. 某固定螺距螺旋桨经强度规范校核得： t 0.25R =180mm; t 0.6R =90mm;如果t 1.0R =18mm;桨叶厚度采用线性分布方式,那么0.5R 处桨叶厚 度取（ ） B ．126mm 27. 某船采用AU 型4叶螺旋桨,毂径比等于0.178,试问:螺旋桨 的螺距修正值是（ ）B ．小于零 28. 已知螺旋桨的直径为6米，该桨的盘面积等于（ ） C ．28.274m 2 29. 一般来说，螺旋桨的直径( )，转速( )则效率越高 D ．大、低 二、判断改错题（每小题2分，共20分） 1. 当两条形似船雷诺数相等时，粘性阻力系数必相等。 （ √ ） 2. 方形系数增加，船舶总阻力增加 （ √ ）