船舶阻力习题集 - 副本

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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;

(2)当缩尺比为25,在相当速度时测得兴波阻力为1公斤,试验水池温度为12℃,求其它船模在相当速度时的兴波阻力;

(3)所有船模所对应的实船在水温t=15℃的海水中的兴波阻力为多少吨?

17. 某船长度L=30米,航速V=25公里/小时,缩尺比α=20,如果要在试验游泳池中实现雷

诺数相等,试问要求的船模速度为多少?在试验游泳池中能否做到这一点?

18. 已知实船航速V=25公里/小时,缩尺比α=50,对应的船模雷诺数R n =0.9×106,若试验时

水温t=15℃,求船模对应速度和傅汝德数。如果将缩尺比改为30,求此时船模的长度相应速度和雷诺数。

19. 在试验游泳池中水温t=15℃,设船模的傅汝德数F n =0.1256,雷诺数R n =1.45×106。若实

船对应的航速为V s =26公里/小时,试求实船的雷诺数和模型的缩尺比(实船为一海船,水温t=20℃)。

20. 某船模缩尺比为30,在水池中拖带速度为1.2米/秒时,测得船模剩余阻力为0.75公斤。

试求对应实船的航速(以节计)和剩余阻力(以吨计)。

21. 某海船的水线长L wL =126m ,宽度B=18m, 吃水T=5.6m ,方形系数C b =0.62,棱形系数

Cp=0.83,速度Vs=12节,求其摩擦力。令?C F =0.0004,水温t=10°C ,分别应用ITTC 公式,桑海公式和柏兰特许立汀公式。

22. 某长江双桨客货船水线长108米,方形系数δ=0.594,中横剖面系数β=0.97。试用圆圈P

理论判别航速V=15.5,16.7节,19.5节时阻力是否处于峰值或谷值。

23. 某沿海货船垂线间长L bp =86.0米,服务航速V s =10.8节,最大航速V max =11.62节,棱形

系数?=0.757。试问此船在此两航速下圆圈P 值为多少?是否属于有利范围?

24. 证明[]4)(2cos gL

v mL D C C w λπ+=,并分析兴波阻力曲线上“峰点”和“谷点”的条件。 25. 某海船的水线长L wL =100m ,宽度B=14m, 吃水T=5m ,排水体积?=4200m 3,中央剖面面积A m =69m 2,船速Vs=17节,试求尺度比为α=25的船模的相应速度。若经船模试验测得在相应速度时的阻力为2.5公斤,试验池水温为10°C ,试求实船有效功率,摩擦阻力分别应用ITTC 公式,和柏兰特许立汀公式计算。令?C F =0.0004

26. 船模试验时,测得船模速度为v=1.10米/秒时,剩余阻力系数为C r =1.36×10-3,缩尺比为

40。若实船为海船,湿面积S=800米2,试求实船的剩余阻力。

27. 假定摩擦阻力R f v ∝ 1.825,粘压阻力R vP v ∝2,兴波阻力R w v ∝4。若在某一速度下阻力各分量占阻力的百分数为:R f 占80%,R vP 占10%,R w 占10%,试计算当速度增加50%和80%之后,R f 、R vP 、R w 各占总阻力的百分数。又,若R w v ∝6,其它情况同上,则三种阻力成分在速度增加后各占总阻力比例为若干?

28. 设某内河船的要素如下:L WL =70米,B=11.7米,T=2.1米,δ=0.62。根据图18所示的C W =f (F n )兴波阻力系数曲线,取水温t=15℃,湿面积按近似公式)8.1(B T L S WL δ+?=计算,试求航速V=25、28、32、36公里/小时时的兴波阻力。

图18 29. 利用上题的曲线,求一艘船长L=80米的船舶当航速从12节增长到20节时兴波阻力相对

增长值。

30. 设某一平板长度为5米,来流速度V=0.3米/秒,方向与板长方向平行,水温为20℃,试

用勃拉休斯公式求距平板前端0.4L 处层流边界层厚度;并试判断层流段占全长的比例为多少。

31. 已知一平板长L=10.0米,来流速度V=12米/秒,水温t=15℃,若边界层内为紊流,用葛

兰凡公式求距平板前端8米处的边界层厚度。

32. 试绘制长度L=12.0米,雷诺数R n =1.2×108的水力光滑平板紊流边界层厚度曲线。

33. 设平板长L=12.0米,来流速度V=15.0米/秒,边界层内为紊流。若边界层内的速度为幂

函数分布律,幂指数为1/10.8,水温t=15℃,试绘制距前端x=7.0米处的边界层内的速度分布曲线。

34. 设来流速度V=0.6米/秒,水温t=15℃,试计算长度×宽度=3×1.2米的平板的层流摩擦阻

力。

35. 设来流速度V=8米/秒,平板长×宽=8×1.2米,试求全紊流平板的摩擦阻力,如果速度增

加一倍,试问其摩擦阻力增加多少?(摩擦阻力系数可用柏兰特——许立汀公式计算)

36. 若层流转化为紊流之雷诺数5105×==ν

X nkP V R ,请计算平板长为108米,来流速度为10节时,其层流段长度占整个板长的百分数。若取缩尺比α=20,则此平板模型在相应速度时层流段长度又占板长的百分数为多少?

37. 设来流垂直于圆板,速度V=2.5米/秒,圆板直径为0.3米,若粘压阻力系数

10.12

122==D V R C v v ρρρ,试求淡水温度t=15℃时圆板所承受的粘压阻力。 38. 某浮吊船以速度V=6.0公里/小时被拖带航行,该船为长方体箱形船,L ×B ×T=24×10×1.2

米,若海水温度为20℃,粘压阻力系数ρv C =1.4,粗糙度补贴f C ?=0.4×10-3,略去兴波阻力,求该船的阻力。

39. 某长江船的水线长L wL =65m ,宽度B=12.5m, 吃水T=2.4m ,方形系数C b =0.6000,棱形系

数Cp=0.609,速度Vs=14节,求其摩擦阻力。应用ITTC 公式,令?C F =0.0004,若将此船制成2.5m 长的船模,求相应速度,现经船模阻力试验,已知其在相应速度的船模的每排

水吨阻力为8公斤,t=15°C ,试求此船的有效功率。

40. 某海船主要要素为:L WL =75米,B=10.8米,T=2.1米,δ=0.564,若湿表面积按近似公式

)8.1(B T L S WL δ+?=计算,水温为15℃,试用傅汝德摩擦阻力公式计算当速度V s 从0到30公里/小时范围的摩擦阻力R f ,并绘制R f =f (V s ) 曲线。

41. 某长江双桨客货船主要要素为:L WL ×B ×T=108×16.4×3.6米,δ=0.564,湿面积S=1780米2,航速V s =28公里/小时。

(1)试用柏兰特——许立汀公式及八届ITTC 公式计算水温t=15℃时船体的摩擦阻力(取粗糙度补贴f C ?=0.4×10-3);

(2)用傅汝德摩擦阻力公式计算该船摩擦阻力,并将此方法所得结果与上述二公式结果比较;

(3)若缩尺比α=25,试计算船模在相当速度时之摩擦阻力(亦用柏——许公式,八届ITTC 公式和傅汝德公式计算),并以八届公式为基础比较各种方法所得摩擦阻力值的相对偏差(以百分数计)。

42. 已知某海船的要素为L WL ×B ×T=90×13.4×5.5米,方形系数δ=0.68,航速14节。若水温t=15℃,取取粗糙度补贴f C ?=0.4×10-3,湿面积公式)7.1(B T L S WL δ+?=,试用八届ITTC 公式计算该船之摩擦阻力。

43. 设水温t=20℃时某船模剩余阻力实测值如下表

速度V m ,米/秒

0.5 1.0 1.5 2.0 剩余阻力R rm ,公斤 0.08 0.33 0.82 1.85

若实船L=77.0,湿面积S=722米2,缩尺比α=25,试绘制实船(海船,水温10℃)的剩余阻力系数C rs 与傅汝德数F n 的关系曲线。

44. 设某内河船模型速度V=1.17米/秒, F n =0.23,测得模型阻力R tm =0.32公斤。已知船模湿面积S m =0.78米2,缩尺比30,取粗糙度补贴f C ?=0.8×10-3,试求实船的阻力和有效功率(摩擦阻力系数可按八届ITTC 公式计算)。

45. 某海船模型长度L m =20英尺,湿面积S m =10米2,在船池中速度V m =2.85公里/小时时,

测得阻力为R tm =4800克。若缩尺比α=25,试求实船在相当速度(以节计)时的有效功率(以马力计)。摩擦阻力系数按柏——许公式计算。粗糙度补贴f C ?=0.4×10-3。

46. 某海船模型长度L m =2米,湿面积S m =1米2,在V m =1.5米/秒时,测得阻力为R tm =1公

斤。今若测量误差使船模总阻力R tm 增大了1%,试计算缩尺比α=50及α=100时,实船对应的总阻力将产生百分之几的误差。

47. 设船模总阻力R tm ,对应的实船为R ts ,船模总阻力的相对误差为tm tm m R R /?=ε,实船

总阻力的相对误差ts ts s R R /?=ε。试证明:按傅汝德假设推算出的实船阻力相对误差: m ts tm R R εααεγγ??=31;式中:m s γγαγ=(重度比);m

s L L =?1α(缩尺比) 48. 某海船模型长5米,湿面积为10米2,缩尺比α=25,水温t=20℃。在V m =1.5米/秒时,

测得阻力为4公斤。若实船粗糙度补贴f C ?=0.4×10-3水温t=15℃,摩擦阻力系数按柏—

—许公式计算,试用二因次换算法求实船的阻力。若取形状系数K=0.022,试用三因次换算法求实船之阻力,并与二因次换算结果比较之(以百分数表示)。若缩尺比α=50,分别用二因次和三因次换算法进行实船阻力计算并比较。

49.已知某海洋客轮在中横剖面上主船体的投影面积为S1=25米2,上层建筑的投影面积为S2=68米2,当船速为30公里/小时、逆风风向角?a=20°,风力为4级时,试估算船的空气阻力(可任选用两种估算方法)。

50.已知某沿海双桨客货船的要素为L WL×B×T=75.6×14×4.27米,排水量Δ=2660吨,方形系数δ=0.597,棱形系数?=0.615,浮心纵向位置X B=0.26%(舯前)。

(1)用泰洛方法及爱尔法估算航速范围为9~15节的有效马力,并绘出曲线;

(2)已知该船正常航速为12节,主机功率为1500公制马力,因锅炉发生故障,致使主机功率下降15%,则该船之航速将下降多少;

(3)今有另一艘与该船相近似的船,但排水量增大5%,而航速为V=12.5节,试估算该船的有效马力。

51.某客货船安装有轴功率(SHP)为2200马力的主机,航速为28公里/小时试按海军系数公式估算:

(1)排水量不变而航速达到30公里/小时时,主机轴功率应增加多少?

(2)航速不变,排水量增加20%,主机轴功率应增加多少?

52.已知某海船A的主要要素为L WL×B×T=100×16×5米,δ=0.60,β=0.98。进行实船航行试验测得以下数据:

速度(节)8.47 10.43 12.23 12.93

轴功率(SHP),马力485 881 1573 2117 (1)现要设计一艘排水量为5600吨的船型相近似的船B,要求航速为13节,试估算所需主机的轴功率(马力);

(2)若A船的有效功率EHP=0.55SHP,试用基尔斯修正母型船阻力法估算另一与本船船型相近似但主尺度要素为L WL×B×T=110×18×4.3米,δ=0.58,β=0.985的船舶之有效功率曲线EHP=f(V s);

(3)用马力曲线正切法估算C船(以A船为母型船)的有效功率曲线EHP=f(V s),并与基尔斯方法比较之。

53.某内河船主要要素为L WL×L bp×B×T=65.0×10.6×1.8米,δ=0.63,β=0.98,浮心纵向位置X B= - 1% L WL,在航速为V=25公里/小时时,若水深米,试用许立汀法计算浅水阻力(其深水阻力曲线按爱尔法计算)。

54.已知汉江某270马力拖船主尺度及系数为L WL×B×T=20×7.6×1.3米,排水体积V=108.85米3,β=0.932,其深水阻力曲线如下表所示:

V s,小时R f,公斤R t∞,公斤

7 93.62 143.0

9 149.76 283.41

11 217.96 380.91

13 297.84 604.52

15 389.79 979.47

17 492.78 1463.68

(1)根据该船深水阻力曲线试用马力曲线正切法估算与该船船型相近但排水体积V=120米3之船舶的总阻力曲线;

(2)试分别用许立汀、卡尔波夫、阿普赫金法求h/T=3的浅水阻力曲线并比较之;

(3)若航道宽度b=76米,深度为h=3.3米,船舶中横剖面湿围长G=9.8米,试用兰德威伯方法计算在浅窄航道中该船的阻力曲线。

55.已知某快艇满载水线长L WL ==18米,总艇重为4.5吨,艇底为V形,平均底宽为4.6米,

平均底部斜升角β=6°,求速度为35节时的阻力及有效功率。

56. 已知某滑行艇正常排水量D=60吨,长度L=25米,最大宽度B max =5.20米,艉部宽度B k =3.80

米,船中横向斜升角β=17°,尾部横向斜升角βk =0°,重心到船尾端距离为9.20米。试计算航速V s =45节时该艇的裸体阻力。

57. 某肥大船船模的水线长度L m =4.108m ,排水量?m =449.3公斤,模型湿面积S m =3.6605 m 2,

模型缩尺比α=40.25,试验时的水温t=23°C ,已知试验资料如下: V m (m/sec) 0.452 0.900 0.516 1.018 0.602 1.108 0.718 1.202

0.805

R t m (kg) 0.175 0.632 0.220 0.797 0.300 0.963 0.411 1.161

0.520

试应用三因次换算法,求实船航速Vs=12节时的有效功率。

58. 已知某沿海双桨客货船的要素为L WL ×L bp ×B ×T=108×105×16.4×3.6米,δ=0.594,β

=0.97,水面线系数α=0.785,Δ=3860吨,浮心纵向位置X B = - 2.5% L bp (舯后),试计算速度范围为V s =13,14,15,16,17,18节时的有效功率,并绘制曲线

(1)用爱尔法估算,并将估算结果增加15%;

(2)用长江客货船系列图谱估算;

(3)将两种方法所得结果绘在同一张图上并求两种方法相差的百分数。

59. 某船在通常运转情况下,排水体积=5700 m 3,主机马力=2400马力,船速Vs=12节,现由

于主机仅能发出2000马力,试估计减少马力后的船速。

60. 某长江双桨客货船水线长L WL =108米,排水量Δ=3680吨,湿面积S=1780米2,航速V=16

节,用缩尺比α=40之船模进行试验,测得船模总阻力为594克。试验时水温t=25℃。

(1)取f C ?=0.4×10-3,实船水温为15℃,试以八届ITTC 公式用二因次换算方法求实船的阻力和有效功率。

(2)根据带附体的阻力试验结果,附体阻力占总阻力的15%,空气阻力占总阻力的3%,求实船的总阻力。

(3)已知低速部分试验资料如下表

F n 0.1738 0.1897 0.1897 0.1976 0.2205 C t ×103 3.935 3.904 3.882 3.881 3.89

请以八届ITTC 公式为基础,按普罗哈斯卡一法确定开关因子(1+K ),并用三因次换算法求实船光体的总阻力。

61. 若某船的载重量增加20%而速度维持不变,试求必需增加的主机功率的百分数。

62. 某海船模型长度L m =1.9米,湿面积S m =0.45米2,若试验池水温为20℃,缩尺比α=30,测得模型阻力如下表示:

V m ,米/秒 0.25

0.5 0.75 1.00 1.25 1.50 R rm ,公斤 0.03

0.05 0.07 0.11 0.17 0.26 试求实船的剩余阻力、摩擦阻力和总阻力曲线。(摩阻系数用八届ITTC 公式,粗糙度补贴f C ?=0.8×10-3)

63. 设一拖船当其拖行航速8.5节时之阻力380公斤,拖钩上的拉力为5吨,试求此船的主机指示功率,令此类船舶有效功率与机器功率之比为0.4。

64. 已知某远洋单桨油船的主要要素为L WL ×L bp ×B ×T=215×210×31×12米,型排水体积V=62750米3,湿表面积S=9788米2,船形系数以垂线间长定义,分别为δ=0.8033,?=0.808,β=0.994,α=0.873,浮心纵向位置X B =2.043% L bp (舯前),试选适宜的方法估算该船在航速为14、15、16及17节时之阻力和有效功率。

65. 设某客货船的主要要素如下:L WL =68米,B=10.2米,T=1.8米,δ=0.68。

试用公里/小时时该

船的有效功率EHP 。图中EHP

V C E 3

3/2?=;Δ是排水量(吨),V 是航速(节)。 66. 已知远洋轮“风雷”号的主要尺度和船型系数如下:设计水线长L wL =152.00m ,两柱间长

L BP =147.00m ,型宽B=20.4m ,吃水T=8.2m ,排水量(淡水)?=16500吨,方形系数C b =0.670,中剖面系数C M =0.984,棱形系数Cp=0.681,浮心纵向位置X C = -0.45%L (中后),湿面积S=4095 m 2,现按缩尺比α=50制成船模,测得其在实船速度Vs=17节时的船模阻力为0.805公斤,试验池水温t=7°C ,求船模摩擦阻力,实船的摩擦阻力和有效功率。

67. 已知远洋轮“风雷”号在超载情况下(T=9.2m )相应于17.5节时的船模阻力为0.709公斤,试验水温t=7°C ,船模湿面积为1.744 m 2,船模型的缩尺比α=50,试求实船的有效功率。

68. 应用Ayre 法估算“风雷”号设计速度Vs=17节时的有效功率。

69. 应用Taylor 法估算“风雷”号设计速度Vs=17节时的有效功率。

副本-第三章本量利练习题(答案)

第三章练习题 一、单选 1、(A)是本—量—利分析最基本的假设,是本—量—利分析的出发点。 A、相关范围假设 B、模型线性假设 C、产销平衡假设 D、品种结构不变假设 2、在各种盈亏临界图中,(B)更符合变动成本法的思路。 A、传统式B、贡献毛益式C利量式D、单位式 3、在单位盈亏临界图中,产品销售单价线与(A)的交点即为盈亏临界点。 A单位成本线B单位固定成本线C单位变动成本线D利润线 4、已知A企业为生产和销售单一产品企业,A 企业计划年度销售量为1000件,销售单价为50元,单位变动成本20元,固定成本总额20000元,则销售量、单价、单位变动成本、固定成本各因素的敏感程度由高到低排列是(A) A、单价>销售量>单位变动成本>固定成本 B、单价>单位变动成本>销售量>固定成本 C、单价>单位变动成本>固定成本>销售量 D、单价>销售量>固定成本>单位变动成本 5、在利量式盈亏临界图中,若横轴代表销售额,则利润线的斜率代表(C) A、单位边际贡献B、变动成本率C、边际贡献率D、单位变动成本 6、某企业只生产一种产品,单位变动成本为36元,固定成本总额4000元,产品单位售价56元,要使安全边际率达到50%,该企业的销售量应达到(A)件。 A、400 B、222 C、143 D、500 7、下列各式中,其计算结果不等于变动成本率的是(B) A 、1-边际贡献率B、1-达到盈亏临界点的作业率 C、单位变动成本/单价×100% D、变动成本/销售收入×100% 8、下列措施中只能提高安全边际而不能降低盈亏临界点的是(B) A、提高单价 B、增加销售量 C、降低单位变动成本 D、压缩固定成本开支 9某单位某产品的单价为40元,单位变动成本为30元,固定成本为20000元,目标净利润为26800元,所得税税率为33%,则实现目标净利润的销售量为(A)。 A、6000件 B、5000件 C、4680件 D、5500件 10、下列因素单独变动时,不会导致盈亏临界点随之变动的是(A) A、销售量 B、单位变动成本 C、固定成本 D、单价 11、下列各项指标中,其数值越小,说明企业经营的安全程度越大的是(D) A、安全边际率 B、经营杠杆率 C、边际贡献率 D、达到盈亏临界点作业率 12、某企业只经营一种销量不稳、单位边际贡献大于零、盈亏临界点销售量为1600件的产品。今年预测销售量为1000,1500和2000件的概率分别为0.2,0.5和0.3,则当该产品销售量达到其数学期望值时,企业处于(D) A、保本状态 B、盈亏不确定状态 C、盈利状态 D、亏损状态 13、某一企业的经营状态处于盈亏临界点,则下列说法中,(C)是错误的。 A、在盈亏临界点的基础上,增加销售量,销售收入超过总成本。 B、处于盈亏临界点时,销售收入与总成本相等。 C、此时的销售利润率大于零。 D、销售收入与总成本线的交点,就是盈亏临界点 14、某产品单位售价为10元,单位变动成本为6元,计划销售1000件,欲实现利润500元,则固定成本应控制的水平为(B)

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:

船舶阻力复习及答案

第一章总论 1.船舶快速性,船舶快速性问题的分解。 船舶快速性:对一定的船舶在给定主机功率时,能达到的航速较高者快速性好;或者,对一 定的船舶要求达到一定航速时,所需主机功率小者快速性好。 船舶快速性简化成两部分: “船舶阻力”部分:研究船舶在等速直线航行过程中船体受到的各种阻力问题。 “船舶推进”部分:研究克服船体阻力的推进器及其与船体间的相互作用以及船、机、桨(推进器)的匹配问题。 2.船舶阻力,船舶阻力研究的主要内容、主要方法。 船舶阻力:船舶在航行过程中会受到流体(水和空气)阻止它前进的力,这种与船体运动相 反的作用力称为船的阻力。 船舶阻力研究的主要内容: 1.船舶以一定速度在水中直线航行时所遭受的各种阻力的成因及其性质; 2.阻力随航速、船型和外界条件的变化规律; 3.研究减小阻力的方法,寻求设计低阻力的优良船型; 4.如何较准确地估算船舶阻力,为设计推进器(螺旋桨)决定主机功率提供依据。 研究船舶阻力的方法: 1.理论研究方法:应用流体力学的理论,通过对问题的观察、调查、思索和分析,抓住问

题的核心和关键,确定拟采取的措施。 2.试验方法:包括船模试验和实船实验,船模试验是根据对问题本质的理性认识,按照相似 理论在试验池中进行试验,以获得问题定性和定量的解决。 3.数值模拟:根据数学模型,采用数值方法预报船舶航行性能,优化船型和推进器的设计。 3.水面舰船阻力的组成,每种阻力的成因。 船舶在水面航行时的阻力由裸船体阻力和附加阻力组成,其中附加阻力包括空气阻力、汹涛阻力和附体阻力。 船体阻力的成因:船体在运动过程中兴起波浪,船首的波峰使首部压力增加,而船尾的波谷使尾部压力降低,产生了兴波阻力;由于水的粘性,在船体周围形成“边界层”,从而使船体运动过程中受到摩擦阻力;在船体曲度骤变处,特别是较丰满船的尾部常会产生漩涡,引起船体前后压力不平衡而产生粘压阻力。 4.船舶阻力分类方法。 1.按产生阻力的物理现象分类:船体总阻力由兴波阻力、摩擦阻力和粘压阻力 Rpv 三者组成,即Rt=Rw+Rf+Rpv. 2.按作用力的方向分类:分为由兴波和旋涡引起的垂直于船体表面压力和船体表面切向水质点的摩擦阻力,即Rt=Rf+Rp. 3.按流体性质分类:分为兴波阻力和粘性阻力(摩擦阻力和粘压阻力),即 Rt=Rw+Rv. 4.傅汝德阻力分类:分为摩擦阻力和剩余阻力(粘压阻力和兴波阻力) ,即Rt=Rf+Rr. 5.船舶动力相似定律,研究船舶动力相似定律的意义,粘性与重力互不相干假定。 船舶动力相似定律:航行于水面的船舶,其阻力和船体几何尺寸、航速、水的运动粘性系数,

思考题与习题答案

思考题与习题 1 1- 1 回答以下问题: ( 1)半导体材料具有哪些主要特性? (2) 分析杂质半导体中多数载流子和少数载流子的来源; (3) P 型半导体中空穴的数量远多于自由电子, N 型半 导体中自由电子的数量远多于空穴, 为什么它们对外却都呈电中性? (4) 已知温度为15C 时,PN 结的反向饱和电流 I s 10 A 。当温度为35 C 时,该PN 结 的反向饱和 电流I s 大约为多大? ( 5)试比较二极管在 Q 点处直流电阻和交流电阻的大小。 解: ( 1)半导体的导电能力会随着温度、光照的变化或掺入杂质浓度的多少而发生显着改变, 即半导体具 有热敏特性、光敏特性和掺杂特性。 ( 2)杂质半导体中的多数载流子是由杂质原子提供的,例如 供一个自由电子,P 型半导体中一个杂质原子提供一个空穴, 浓度;少数载流子则是由热激发产生的。 (3) 尽管P 型半导体中空穴浓度远大于自由电子浓度,但 P 型半导体中,掺杂的杂质原子因获得一个价电子而变成带负电的杂 质离子(但不能移动),价 电子离开后的空位变成了空穴,两者的电量相互抵消,杂质半导体从总体上来说仍是电中性的。 同理, N 型半导体中虽然自由电子浓度远大于空穴浓度,但 N 型半导体也是电中性的。 (4) 由于温度每升高10 C ,PN 结的反向饱和电流约增大 1倍,因此温度为 35C 时,反向 饱和电流为 (5) 二极管在 Q 点处的直流电阻为 交流电阻为 式中U D 为二极管两端的直流电压, U D U on ,I D 为二极管上流过的直流电流, U T 为温度的 电压当量,常温下 U T 26mV ,可见 r d R D 。 1- 2 理想二极管组成的电路如题 1- 2图所示。试判断图中二极管是导通还是截止,并确定 各电路的输 出电压。 解 理想二极管导通时的正向压降为零, 截止时的反向电流为零。 本题应首先判断二极管的工 作状 态,再进一步求解输出电压。二极管工作状态的一般判断方法是:断开二极管, 求解其端口 电压;若该电压使二极管正偏, 则导通; 若反偏, 则截止。 当电路中有两只或两只以上二极管时, 可分别应用该方法判断每只二极管的工作状态。 需要注意的是, 当多只二极管的阳极相连 (共阳 极接法)时,阴极电位最低的管子将优先导通;同理,当多只二极管的阴极相连(共阴极接法) 时,阳极电位最高的管子将优先导通。 (a) 断开二极管 D ,阳极电位为12V ,阴极电位为6V ,故导通。输岀电压 U O 12V 。 (b) 断开二极管 D 1、D 2, D 1、D 2为共阴极接法,其阴极电位均为 6V ,而D 1的阳极电位 为9V , D 2的阳极电位为5V ,故D 1优先导通,将 D 2的阴极电位钳制在 7.5V ,D 2因反向偏置而 截止。输岀电压 U O 7.5V 。 N 型半导体中一个杂质原子提 因此 多子浓度约等于所掺入的杂质 P 型半导体本身不带电。因为在

副本-第三章本量利分析练习题(答案)

第三章练习题 一、单选 1、( A)是本一量一利分析最基本的假设,是本一量一利分析的出发点。 A、相关范围假设 B、模型线性假设 C、产销平衡假设 D、品种结构不变假设 2、在各种盈亏临界图中,(B)更符合变动成本法的思路。 A、传统式E、贡献毛益式C利量式D、单位式 3、在单位盈亏临界图中,产品销售单价线与( A)的交点即为盈亏临界点。 A单位成本线E单位固定成本线C单位变动成本线D利润线 4、已知A企业为生产和销售单一产品企业,A企业计划年度销售量为1 0 0 0件,销售单价为5 0元,单位变动成本20元,固定成本总额20000元,则销售量、单价、单位变动成本、固定成本各因素的敏感程度由高到低排列是( A) A、单价>销售量>单位变动成本>固定成本 E、单价>单位变动成本>销售量〉固定成本 C、单价>单位变动成本>固定成本>销售量 D、单价>销售量>固定成本>单位变动成本 5、在利量式盈亏临界图中,若横轴代表销售额,则利润线的斜率代表( C) A、单位边际贡献B变动成本率C、边际贡献率D、单位变动成本 6、某企业只生产一种产品,单位变动成本为36元,固定成本总额4000 元,产品单位售价 56元,要使安全边际率达到50%,该企业的销售量应达到( A)件。 A、400 B 、222 C 、143 D 、500 7、下列各式中,其计算结果不等于变动成本率的是( B) A 、1-边际贡献率 B 、1-达到盈亏临界点的作业率 C单位变动成本/单价X 100% D 、变动成本/销售收入X 100% 8、下列措施中只能提高安全边际而不能降低盈亏临界点的是( B) A、提高单价 B、增加销售量 C、降低单位变动成本 D、压缩固定成本开支 9某单位某产品的单价为40元,单位变动成本为30元,固定成本为20000元,目标净利润为26800 元,所得税税率为33%,则实现目标净利润的销售量为( A)。 A、6000 件B 、5000 件C 、4680 件D 、5500 件 10、下列因素单独变动时,不会导致盈亏临界点随之变动的是( A) A、销售量 B、单位变动成本 C、固定成本 D、单价 11、下列各项指标中,其数值越小,说明企业经营的安全程度越大的是( D) A、安全边际率 B、经营杠杆率 C、边际贡献率 D、达到盈亏临界点作业率 12、某企业只经营一种销量不稳、单位边际贡献大于零、盈亏临界点销售量为1600件的产品。今年预测销售量为1000,1500和2000件的概率分别为0.2,0.5 和0.3,则当该产品销售量达到其数学期望值时,企业处于( D) A、保本状态 B、盈亏不确定状态 C、盈利状态 D、亏损状态 13、某一企业的经营状态处于盈亏临界点,则下列说法中,(C)是错误的。 A、在盈亏临界点的基础上,增加销售量,销售收入超过总成本。 B处于盈亏临界点时,销售收入与总成本相等。 C此时的销售利润率大于零。 D销售收入与总成本线的交点,就是盈亏临界点 14、某产品单位售价为10 元,单位变动成本为6 元,计划销售1000 件,欲实现利润500

思考题与习题答案

思考题与习题1 1-1回答以下问题: (1) 半导体材料具有哪些主要特性 (2) 分析杂质半导体中多数载流子和少数载流子的来源; (3) P 型半导体中空穴的数量远多于自由电子, N 型半导体中自由电子的数量远多于空 穴, 为什么它们对外却都呈电中性 (4) 已知温度为15C 时,PN 结的反向饱和电流I s 10 A 。当温度为35C 时,该 PN 结的反向饱和电流I s 大约为多大 (5) 试比较二极管在 Q 点处直流电阻和交流电阻的大小。 解: (1) 半导体的导电能力会随着温度、光照的变化或掺入杂质浓度的多少而发生显着改 变,即半导体具有热敏特性、光敏特性和掺杂特性。 (2) 杂质半导体中的多数载流子是由杂质原子提供的,例如 N 型半导体中一个杂质原 子 提供一个自由电子,P 型半导体中一个杂质原子提供一个空穴,因此多子浓度约等于所掺 入的杂质浓度;少数载流子则是由热激发产生的。 (3) 尽管P 型半导体中空穴浓度远大于 自由电子浓度,但 P 型半导体本身不带电。因 为在P 型半导体中,掺杂的杂质原子因获得一个价电子而变成带负电的杂质离子 (但不能移 动),价电子离开后的空位变成了空穴,两者的电量相互抵消,杂质半导体从总体上来说仍 是电中性 的。同理,N 型半导体中虽然自由电子浓度远大于空穴浓度,但 N 型半导体也是电 中性的。 (4) 由于温度每升高10 C , PN 结的反向饱和电流约增大 1倍,因此温度为35C 时, 反向 饱和电流为 35 15 I s 10 40 A (5) 二极管在Q 点处的直流电阻为 的电压当量,常温下 U T 26mV ,可见r d R D 。 1-2 理想二极管组成的电路如题 1-2图所示。试判断图中二极管是导通还是截止,并 确定各电路 的输出电压。 解 理想二极管导通时的正向压降为零, 截止时的反向电流为零。本题应首先判断二极管 的工作状态,再进一步求解输出电压。二极管工作状态的一般判断方法是: 断开二极管,求 R D U D I D 交流电阻为 r d U D U T i D 式中U D 为二极管两端的直流电压, U D U on , I D 为二极管上流过的直流电流, U T 为温度

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 。

船舶阻力复习思考题

船舶阻力复习思考题 1.何谓“船舶快速性”?在给定航速要求情况下,设计时追求高的船舶快速性 是否还有意义?为什么? 2.简述船舶阻力的分类。 3.若要直接从船模的总阻力求实船的总阻力,必须满足怎样的相似条件?事实 上这样的条件能实现吗?为什么? 4.何谓相当平板?引入相当平板概念后船体曲率为什么会影响摩擦阻力?影响 情况如何? 5.阐述船体表面粗糙度对阻力的影响(就漆面粗糙度加以说明)。 6.试述船体摩擦阻力计算步骤。 7.为什么说“企图通过改变船体形状来减小摩擦阻力是无甚收益的”? 8.对于船模为何可以不考虑表面粗糙度对摩擦阻力的影响? 9.船体粘压阻力产生的原因? 10.粘压阻力的特性? 11.型线设计时,从减小粘压阻力出发应注意哪些原则? 12.试述船波成因及其图形特征。 13.试从受力和能量观点说明兴波阻力的成因。 14.兴波干扰指的是什么?何谓有利干扰?不利干扰?设计时应注意什么原 则? 15.减小兴波阻力有哪些途径?相应根据是什么? 16.附体的定义,主要的阻力成分及确定附体阻力的方法。 17.从减小阻力出发,设计附体时应注意哪些原则? 18.何谓尺度效应? 19.失速、储备功率,服务速度、试航速度的定义。

20.影响空气阻力的因素有哪些? 21.在波浪中引起阻力增加的主要原因是什么? 22.船模阻力试验的依据是什么? 23.拖车式和重力式船模试验池的优缺点? 24.船模试验前应做哪些准备工作? 25.设计模型试验时,应根据哪些因素确定船模长度?对模型加工有什么要求? 26.船模阻力数据表达法的目的、要求是什么? 27.优良船型的含义? 28.排水量长度系数对阻力的影响? 29.在排水量,Cm,C p和B/T一定的情况下,船长如何影响阻力?从阻力最佳 角度如何选择船长? 30.在船长的选择时应考虑哪几方面的要求? 31.C p,C b,C m的几何含义是什么?它们各自对阻力的影响如何? 32.在排水量,船长,棱形系数一定的条件下,还有哪几个主要因素可影响横剖 面面积曲线形状?各因素变化时为什么会影响阻力?如何影响? 33.设计水线形状为何会影响阻力?从阻力出发,其设计原则是什么? 34.首尾横剖面形状对阻力的影响? 35.为何说双桨船的尾部一般均采用V形剖面?i 36.方尾的阻力特性如何?在什么条件下选用? 37.试述对中高速船,安装球鼻首的减阻机理。 38.试述对肥大船型,加装球鼻首的减阻机理。 39.研究近似计算船舶阻力有何意义?在应用近似方法计算船舶阻力时原则上应 注意些什么? 40.试述海军系数定义,并说明如何应用此法,此法精度主要取决于哪些因素?

第三章模具类型及结构设计(副本)解析

第三章模具类型及结构设计 3.1 分型面及排气形式的确定 3.1.1 分型面的确定 分型面是分开模具取出塑件的面,是模具动、定模的分界面。分型面的位置应位于塑件断面轮廓最大处,同时还应考虚以下因素:脱出塑件方便,模具结构简单,型腔排气顺利,确保塑件质量,无损塑件外观,设备利用合理等。不论分型面如何选择,实际的模具结构不外乎如下三种情况: (1)型腔完全在动模一侧 (2)型腔完全在定模一侧 (3)型腔各有一部分在动、定模。 根据塑件的结构特点,主分型面位置如图3-1所示, 即第三种模具结构方案。 图3-1 分型面的位置 3.1.2 排气方式的确定 在注射成型过程中,模具内除了型腔和浇注系统中原有的空气外,还有塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体,这些气体若不能被熔融塑料顺利地排出型腔,则可能因填充时气体被压缩而产生高温,引起塑件局部碳化烧焦,或使塑件产生气泡,或使塑料熔接不良而引起塑件强度降低,甚至阻碍塑料填充等。为了使这些气体从型腔中及时排出,在设计模具时必须考虑排气问题。 排气方式有开设排气槽排气和利用模具分型面或模具零件的配合间隙处自然排气等。因利用模具分型面或配合间隙自然排气不需开设专门的排气槽,设计和加工都较为方便。 由于本设计塑件较小,排气量小,塑件最后充满的位置位于分型面上,因此采用分型面和斜顶推杆与推孔间的间隙排气。

3.2 型腔数的确定与型腔的布置 3.2.1 型腔数的确定 注塑模具型腔数的确定,与现有注塑机的规格、所要求的塑件质量、塑件的几何形状、塑件成本及交货期等因素有关。从经济的角度出发,定货量大时可选用大型机、多型腔模具,对于小型制件,型腔数量可由经验决定。 当尺寸精度和重复性精度要求很高时,应尽量减少型腔的数目,在满足其它要求的前提下尽量采用单型腔模具。针对于本设计的塑件,由于尺寸精度和重复性精度要求高,因而采用一模一腔,同时考虑到塑件上有异形孔、左右两侧各要侧抽,内部有倒扣,模具结构比较复杂,所以采用一模一腔较为合适。 3.2 浇注系统的设计与论证 浇注系统设计是注塑模设计中的重要问题之一。浇注系统是塑料熔体从注塑机喷嘴流向型腔的通道,它向型腔中的传质、传压、传热情况决定着塑件的内在和外观质量,它的布置和安排影响着塑件成型的难易程度和模具的复杂程度。对浇注系统设计的具体要求有: (1)对模腔的填充迅速有序。 (2)可同时充满各个型腔。 (3)对热量和压力损失较小。 (4)尽可能消耗较少的塑料。 (5)能够使型腔顺利排气。 (6)浇注系统凝料容易与塑件分离或切除。 (7)不会使冷料进入型腔。 (8)浇口痕迹对塑件外观影响很小。 浇注系统一般由主流道、分流道、浇口、冷料井等四部分组成。 3.3.1 主流道的设计 根据该模具设计要求确定用卧式注塑机,因此主流道应为锥形流道。 根据设计手册可查得XS-ZY-125型注射机喷嘴的有关尺寸: 喷嘴前端孔径:d=Φ4mm 喷嘴前端球面半径:R1=10mm (1)主流道是连接注射机喷嘴与分流道的塑料熔体通道。 D: 主流道小端直径D=d(喷嘴前端孔径)+(0.5~1)mm。

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

船舶用锚地计算和船舶阻力计算

一、用锚的计算 锚的系留力:P=W aλa+W cλc L1 P―――系留力。是锚抓力与锚链摩擦力的和(9.81N) W a―――锚在水中的重量。即锚在空气中重量×0.876(Kg) Wc―――锚链每米长在水中的重量(Kg) L1―――锚链卧底部分的长度(m) λ a λc―――锚的抓力系数和锚链的摩擦系数 霍尔锚的λ a λc表 锚的抓重比(海军锚/霍尔锚) 锚的系留力也可用经验公式估算: P=W1H a+WH c L1 W1―――锚重(Kg) H a―――锚的抓重比(见表) W―――锚链每米的重量(Kg/m) H c―――锚链摩擦系数取1.5-1.1 二、锚链出链长度估算 1、正常天气,一般不少于下表

2、在急流区,出链长度不一般不少于表值 3、在风速30m/s(11级)风眩角为300时出链长度值 如链长小于5-6倍水深时,锚的抓力将因锚爪的切泥角小而变小,水面以下的链长的水深倍数与锚爪切泥角见表 三、八字锚与单锚的锚泊系留力的比值:见表 如图:

八字锚的系留力 四、航运船舶 1、锚重的估算: 每个首锚重量一般可用以下公式估算: W=KD2/3 (Kg) K―――系数。霍尔锚取6-8,海军锚取5-7 D―――船舶的排水量(t) 2、锚链尺寸估算: d=KD1/3或d=CW1/2或d=W1/2 d―――锚链直径(mm) K―――系数。可取2.85-3.25 C―――系数。可取0.3-0.37 3、每节锚链重量估算: Q=Kd2(Kg) K―――系数。有档链取0.5375,无档链取0.5625 4、锚链强度估算:

R=Kd2g (N) K―――系数。有档链取56,无档链取38 g―――9.81(m/s2) 5、每节锚链环数估算: M=6250/d M―――每节锚链环数,取整数的单数(个) 五、工程船舶 以海军锚和锚缆计算 1、锚重: 船首边两只,每只锚重量按下式计算: W=K(A+15BT) (Kg) W―――锚重 A―――满载吃水线以上各部分在船中纵剖面上的投影面积(m2) B、T―――分别为船舶宽度与吃水(m) K―――系数。见表 锚重系数K值:

思考题与习题

思考题与习题 2-1液压油有哪几种类型?液压油的牌号与粘度有什么关系?如何选用液压油? 2-2已知某液压油的运动粘度为32㎜2/s,密度为900㎏/m3,问:其动力粘度和恩氏粘度各为多少? 2-9油在钢管中流动。已知管道直径为50㎜,油的运动粘度为40㎜2/s。如果油液处于层流状态,那么可以通过的最大流量不超过多少? 2-10如图所示,油管水平放置,截面1-1、2-2处的内径分别为d1=5㎜,d2=20㎜,在管内流动的油液密度ρ=900㎏/m3,运动粘度ν=20㎜/s2。若不计油液流动的能量损失,试问: ⑴截面1-1和2-2哪一处压力较高?为什么? ⑵若管内通过的流量q=30L/min,求两截面间的压力差Δp。

㎏/ m3,喷管前端置一挡板,问在下列情况下管口射流对挡板壁面的作用力F是多少?⑴当壁面与射流垂直时(图a);⑵当壁面与射流成60°角时(图b) 2-15内径d=1㎜的阻尼管内有q=0.3L/min的流量流过,液压油的密度ρ=900㎏/ m3,运动粘度ν=20㎜2/s,欲使管的两端保持1MPa的压差,试计算阻尼管的理论长度。 2-16由液流的连续性方程知,通过某断面的流量与压力无关;而通过小孔的流量却与压差有关。这是为什么? 2-17液压泵输出流量可手动调节,当q1=25L/min时,测得阻尼孔R(见图)前的压力为p1=0.05MPa;若泵的流量增加到q2=50L/min,阻尼孔前的压力p2将是多大(阻尼孔R

分别按细长孔和薄壁孔两种情况考虑)? 2-18如图柱塞受F=100N的固定力作用而下落,缸中油液经缝隙泄出。设缝隙厚度δ=0.05㎜,缝隙长度L=70㎜,柱塞直径d=20㎜,油的动力粘度μ=50×10-3 Pa·s。试计算:⑴当柱塞和缸孔同心时,下落0.1m所需时间是多少?⑵当柱塞和缸孔完全偏心时,下

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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

《船舶快速性》船舶阻力思考题

《船舶快速性》:上篇《船舶阻力》思考题及参考答案 第一章绪论 一、名词解释 兴波阻力、摩擦阻力、粘压阻力、雷诺定律(粘性阻力相似定律)、傅汝德定律(兴波阻力相似定律、重力相似定律)、全相似定律、形似船、相应速度、傅汝德比较定律、相当平板假定、傅汝德假定 二、问答题 1、根据船体周围流体的流动状态分析阻力的成因及分类? (船舶在水中航行时,其周围流场产生哪些物理现象?它们与阻力有何关系?) (船舶阻力为何要划分几种不同的阻力成分,如何划分?) 2、总阻力中各阻力成分随Fr数的变化(不同航速的船)大致占总阻力的百分数是多少? 3、在船模试验时,为什么实船与船模之间不能实现全动力相似? 4、傅汝德比较定律是如何推导出来的? 5、傅汝德假定的根据是什么?其有什么局限性? 6、傅汝德换算关系式是如何推导出来的? (在船模试验中,如何计算实船的阻力?) 第二章粘性阻力 一、名词解释 边界层、界层边界、尺度效应(尺度作用)、普遍粗糙度、局部粗糙度、傅汝德法(二因次换算法)、三因次换算法、形状因子(形状因素)、形状系数 二、问答题 1、在计算船体摩擦阻力时,为什么要引入“相当平板”概念? 2、船体周围的边界层与平板的有何不同? 3、影响边界层内流体流态的主要因素是什么?为什么实船可以不考虑界层层流的影响,而船模必须考虑层流的影响,如不考虑则会出现什么问题? 答:出现问题:摩擦阻力是界层内层流流动的比紊流流动的的大;粘压阻力是界层内紊流流动的比层流流动的的大。

4、船体表面弯曲度对摩擦阻力有何影响? 5、为什么实船必须要考虑表面粗糙度对其摩擦阻力的影响而船摸则不需考虑?对于钢船如何考虑表面粗糙度的影响? 6、船体的粘压阻力是怎样产生的?流线型物体的粘压阻力是怎样产生的? 7、为什么船体的后体越细长越平顺,粘压阻力越小?试分析和说明粘性阻力较小的物体(如深水中航行的核潜艇)其形状是什么样子? 8、如何减小粘性阻力(摩擦阻力、粘压阻力)? 9、二因次换算法(傅汝德)和三因次换算法的区别是什么?分别是如何计算船舶粘压阻力的?第三章兴波阻力 一、名词解释 船行波、破波 二、问答题 1、大小不同但几何相似的两条船,在什么条件下它们的兴波图形相似,为什么? 2、什么是横波、散波?什么是首波系,什么是尾波系?绘出船的兴波图形加以说明。并说明兴波阻力和波高h及波宽b有何关系? 3、从受力的观点和能量的观点说明船舶运动产生兴波阻力的原因,并绘图说明随船舶相对速度(Fr)的变化,兴波阻力的变化规律是怎样的,为什么? 4、什么叫船舶兴波的有利干扰和不利干扰?它们是如何发生的?如何获得兴波的有利干扰?有那些措施? 第四章附加阻力 第五章船模阻力试验 在船模试验时,为什么仅雷诺(粘性)相似也不可能作到? 第七章阻力近似估算方法 第八章船舶在限制航道中的阻力 21、为什么通过对船模的剩余阻力系数的试验研究,可以分析兴波阻力的变化规律和特

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1.03.0 8.排水型船舶:低速船(Fr<0.2)中速(0.20.3) 9.随体坐标系:固接于船体上的坐标系 10.航道:1深水航道2限制航道(a 浅水航道水深b 狭窄航道水深宽度)11.船舶阻力:1水阻力(a 静水阻力b 汹涛阻力)2空气阻力 12.船体阻力R t :1摩擦阻力R f 2剩余阻力R r (a 粘压阻力F pv b 兴波阻力F w )13.湿表面积:船舶处于正浮状态时水线以下裸船体与水接触处表面积 14.船体周围流场:主流区、边界层、边界层和由于边界层分离产生的漩涡区 15.1摩擦阻力: 船舶表面的剪切应力在船舶运动方向上的投影沿船体表面积分所得合力(能量观点):就某一封闭区,当船在静水中航行,由于粘性作用会带动一部分水运动(边界层),为携带它运动,船体不断提供能量给水,产生摩擦阻力。2粘压阻力(形状阻力或漩涡阻力):由于粘性作用,船体前后压力不对称产生压力差即为粘压阻力(能量观点):船尾部形成漩涡要消耗能量,一部分能量被冲向船后方的同时,在船艉部又持续不断的产生漩涡,船体不断为流体提供能量,这部分能量消耗就是粘压阻力表现形式3兴波阻力:由于船体兴波导致船体压力前后分布不对称而产生的与船体运动方向相反的压力差,成为兴波阻力16.形状效应:船体表面弯曲影响使其摩擦阻力与相当平板计算所得结果的差别 17.相当平板理论:假设具有相同长度,相同运动速度和湿表面积的船体和平板的摩擦力相同 18.污底:海洋中的生物附着在船体表面,增加船体表面的粗糙度,使阻力增加很大19.船体表面粗糙度:1普通粗糙度:油漆面粗糙度,壳板平面2局部粗糙度:结构粗糙度 20.减小摩擦阻力的方法:1减小湿表面积。如低速船系用短而肥的船型2边界层控制。通过控制边界层内流涕的运动状态来减小摩擦阻力。如可以抽吸一部分边界层内流体来延长边界层流区3改变船体周围流体介质。通过改变船体周围液体介质来降低摩擦阻力。如向船体表面相邻的流体中加入高分子化合物。4仿生学研究。在细长体表面贴弹性覆盖层21.边界层离体的充要条件:1壁面及粘性对流体的粘滞作用2具有逆压梯度区 22.船体形状对粘压阻力的影响: 1船后体形状:为延缓边界层离体船后体收缩后缓和2船前体形状:采用球鼻型艏3螺旋桨的影响:对水流有抽吸作用 23.船兴起的波浪:1船行波:在船行驶过之后,留在船体后方并不断向外传播的波。2破波:被船体兴起后很快就破碎的波浪 24.兴波干扰:1有利干扰:船艏横波波峰与艉横波波谷相遇,相互抵销,兴波阻力减小。2

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

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