船舶阻力复习题及部分解析
船舶阻力复习题及部分解析

船舶阻力复习题及部分解析《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。
船舶阻力与推进

8.附加阻力:船的各种附属体受到水的阻力、水面以上的船体受到空气阻力、风浪使船的阻力相对静水时有一定增加。由这三种因素产生的阻力合成为附加阻力。
9.船舶快速性:研究船舶尽可能消耗较小的机器功率以维持一定航速的能力的科学;或者说是在给定主机功率时,表征船舶航行速度快慢的一种性能。
2)高速船的 较低速船要小得多,所以高速船船型瘦长,低速船短而肥;
3)由于 的变化对摩擦阻力和剩余阻力两种阻力成分产生相反的影响,因此实际上对于给定航速的船存在一个对应于最低阻力的 最佳值。而对于不同航速应该存在 的最佳曲线。
6.船体阻力按能量观点如何分类?
总阻力 是由兴波阻力 和粘压阻力 两部分组成。这两部分力归因于尾流及波形能量消耗。
能量:在船尾部形成漩涡要消耗能量,而一部分漩涡被冲向船的后方,同时船尾处又继续不断的产生漩涡,这样船体就要不断地供给能量,这部分能量的消耗就是以粘压阻力的形式表现的。
14.二因次法和三因次法的区别是什么?
1)傅汝德算法中,应用平板公式计算船的摩擦阻力,所以可以叫做二因次换算法;而在三因次换算法中引进形状因子以照顾船的三因次流动,所以叫做三因次换算法,又称(1+k)法;
特点:
1)首横波通常在首柱稍后处始于波峰,二为横波在尾柱之前始于波谷。在船后首尾两横波系相叠加,组成合成横波;二两波系中的散波系各不相混,清楚地分开。
2)船行波的另一特点是船波随船一起前进。
5.从阻力的角度考虑,如何选取船舶的 ?
1)低中速船的 宜取适当大一些;随着航速增大,则应降低 值,对阻力的影响是有利的;
3)船体形状是相当复杂的三因次物体,琪周围流动情况与平板相比显然有一定的差别。因为用相当平板的摩擦阻力来代替船体的摩擦阻力,必然是有误差的。
船舶阻力与推进真题计算题解答

一、提示1、为了方便和正确显示题目中的公式,请安装MathType5.0或以上版本。
2、考前请熟悉计算器的操作,掌握乘方、开方、对数求解的操作方法,确保计算准确无误。
3、在计算过程中,尽量采用国际单位制,最好不使用英制或工程单位制,避免计算过程产生不必要的错误,确保计算结果的准确性。
4、最有可能出现计算题的知识点: 1)船舶阻力部分:①傅汝德法(例如:2010年7月第37题) ②三因次法(例如:2010年7月第37题) ③海军系数法(例如:2011年7月第35题)。
2)船舶推进部分:敞水性征曲线、推进系数和推进效率的各种成分的综合应用。
①进速系数为零时的相关计算(2010年7月第36题)②进速系数为最大值时的相关计算(2011年7月第36题第(2)问)③进速系数介于零和最大值之间时的相关计算(2011年7月第36题第(1)问)及附加题(武汉理工硕士研究生入学考试真题) 5、阅读时,注重梳理解题思路、规范解题过程。
6、可能存在打字或计算错误,请批评指正。
二、真题第1题:已知某内河船的螺旋桨直径D =2.0m ,在系泊状态(V =0)下的推力系数和转矩系数分别为K T =0.25,K Q =0.045。
主机在额定状态工作时,螺旋桨转速N =360转/分,船后收到功率P DB =860KW ,相对旋转效率R 1.01η=,求系泊状态下螺旋桨的转速、推力及收到功率。
(2010解:1 23052.02()N m=⋅24.0()o n rps === 3)系泊(总)推力T0242400.251000 4.0 2.064000()6526.2T T K n D N kgf ρ==⨯⨯⨯==4)系泊有效推力FF =T (1-t 0)=64000×(1-0.04)=61440(N )=6265.14 kgf 5)系泊船后桨收到功率DB P22 3.14 4.023052.02573333.4()779.51.01O DB Rn QP W hp πη⨯⨯⨯====注意:1)上述计算最好采用国际单位制,亦可采用工程单位制;2)系泊状态下,螺旋桨处于重载,保持额定转矩下工作,转速低于额定值。
船舶阻力试题

1、波浪是如何产生的?其组成及特点? (1)产生:水流流经弯曲的船体时,眼船体表面的压力分布不一样,导致船体周围的水面升高或者下降,在重力和惯性 力的作用下,在传后形成实际的船波。 (2)组成:船行波由与压力点兴波图形相似的首尾两组波系所组成,其中包括下列船波:
船首压力兴波:形成船首波系,包括船首横波和船首散波。 船尾压力兴波:形成船尾波系,包括船尾横波和船尾散波。 (3)特点:整个船行波可分为首尾两大波系,各由横波和散波组成;整个传播系基本集中在凯尔文角所限定的扇形面范 围内;船首横波通常在船首柱略后为波峰,而船尾横波则在尾柱略前处由波谷开始;整个船波系的个散波之间及散波 与横波之间互不干扰;船波随船一起前进,船波速度等于船速。
14、名词解释: 层流边界层:边界层内存在两种流动状态,在平板的前端部分,水质点表现有稳定的分层流动,边界层沿板长方向增 长较慢,这种流体状态称为层流,与其对应的边界层称为层流边界层。 理想流体 :无粘度、在流动中不产生摩擦阻力 Rf 的流体。 相应速度 :形似船之间,为了保持 Fn 相同,则它们的速度必须满足一定的关系。 相当平板 :在摩阻力计算中,实船与船模的的摩擦阻力分别等于与其同速度、同长度、同表面积的光滑平板的摩擦 阻力,该假定中的“光滑平板”就称为该船的“相当平板”。 摩擦系数 :定义 Cf=2Rf/[p]S[v]2 为摩擦阻力系数,Cf 仅仅是雷洛数的函数,雷洛数相同的不同平板的 Cf 相同。
8、什么是 Re,Fr 和相应速度? Re=Lv/μ[谬],称为雷洛数,表征流体惯性力与粘性力之比。Fr=v/^(gL)称为付汝徳数,表征流体流动时迁移速度与重 力加速度之比。相应速度是指几何相似的船之间为了保持 Fr 相同,则它们的速度必须满足一定的对应关系。即 Vm=Vs/^(Ls/Lm)=Vs/^入。
船舶阻力复习及答案

船舶阻力复习及答案第一章概述1.船舶快速性,船舶快速性问题的分解。
船的快速性:在给定的主机功率下,这种快速性对某艘速度较高的船是有好处的。
或者,一个当一艘给定的船需要达到一定的速度时,主机功率越小,速度越快。
船舶快速性被简化为两个部分:“船舶阻力”部分:研究恒速直线航行时船体遇到的各种阻力问题。
“船舶推进”部分:研究克服船体阻力的推进器及其与船体的相互作用,以及船舶、机器和螺旋桨(推力进入设备)匹配问题。
2.船舶阻力,船舶阻力研究的主要内容和方法。
船舶阻力:在航行过程中,由于流体(水和空气)阻止船舶前进的力,它与船体的运动同相。
反作用力被称为船的阻力。
船舶阻力研究的主要内容:1.以一定速度在水中直线航行的船舶遇到各种阻力的原因和特性;2.阻力随速度、船型和外部条件的变化规律;3.研究降低阻力的方法,寻求设计低阻力的优秀船型。
4.如何准确估算船舶阻力,为螺旋桨(螺旋桨)设计提供依据,以确定主机功率。
研究船舶阻力的方法;1.理论研究方法:应用流体力学理论,通过观察、调查、思考和分析问题,抓住问题主题的核心和关键,决定要采取的措施。
2.试验方法:包括船模试验和实船试验。
船模试验是基于对问题本质的理性理解,根据相似性该理论在测试单元中进行测试,以获得问题的定性和定量解决方案。
3.数值模拟:根据数学模型,用数值方法预测船舶的航行性能,优化船型和螺旋桨设计。
3.水面舰船阻力的构成及各阻力产生的原因。
船舶在水面航行的阻力包括裸船体阻力和附加阻力,其中附加阻力包括空气阻力、风暴阻力和附体阻力。
船体阻力产生的原因:波浪在船体运动过程中上升,船头的波峰增加了头部压力,而船尾的波谷降低了尾部压力,产生了波浪阻力;由于水的粘性,在船体周围形成一个“边界层”,使船体在运动过程中受到摩擦阻力。
涡流通常是在船体曲率突然变化时产生的,尤其是在船尾,导致涡流的出现。
举升船体前后的压力不平衡,导致粘性压力阻力。
4.船舶阻力的分类方法。
船舶阻力习题答案

船舶阻力习题答案船舶阻力习题答案船舶阻力是指船舶在航行过程中克服水流、空气流动等因素所产生的阻碍力。
了解船舶阻力的计算方法对于设计船舶和提高航行效率至关重要。
本文将针对一些船舶阻力习题,给出详细的解答。
1. 一艘船的阻力与船速的关系如何?船舶阻力与船速之间存在着一种非线性关系,即随着船速的增加,阻力也会逐渐增加。
这是由于船舶在航行过程中需要克服水流的阻碍力,而水流的阻碍力与船速成正比。
当船速达到一定值后,阻力的增加将会逐渐减缓,直至达到一个平衡点。
2. 如何计算船舶的摩擦阻力?船舶的摩擦阻力可以通过计算船体湿表面积与摩擦阻力系数的乘积来获得。
摩擦阻力系数可以根据船体的形状和光滑度来确定。
一般来说,摩擦阻力系数随着船速的增加而增加。
因此,摩擦阻力的计算需要考虑船速对阻力系数的影响。
3. 船舶的波浪阻力如何计算?波浪阻力是船舶在航行过程中产生的波浪所带来的阻碍力。
波浪阻力的计算可以通过计算船舶在航行过程中所产生的波浪能量来获得。
波浪能量的计算需要考虑船体的形状、船速以及水的密度等因素。
一般来说,波浪阻力随着船速的增加而增加,但增速逐渐减缓。
4. 如何计算船舶的空气阻力?船舶在航行过程中还会受到空气阻力的影响。
空气阻力的计算可以通过计算船舶在航行过程中所受到的空气压力和摩擦力来获得。
空气阻力的大小与船体的形状、船速以及空气的密度等因素有关。
一般来说,空气阻力随着船速的增加而增加。
5. 如何计算船舶的总阻力?船舶的总阻力可以通过将摩擦阻力、波浪阻力和空气阻力相加来获得。
总阻力的大小与船体的形状、船速以及水和空气的密度等因素有关。
在实际计算中,需要考虑这些因素的综合影响,以获得最准确的总阻力值。
总结:船舶阻力的计算是设计船舶和提高航行效率的重要一环。
通过对船舶阻力习题的解答,我们可以更好地理解船舶阻力的计算方法。
了解船舶阻力的计算原理和影响因素,有助于优化船舶设计和提高航行效率,从而更好地满足航行需求。
船舶阻力习题答案

船舶阻力与推进(2)参考答案第三章 兴波阻力1.某长江双桨客货船水线长108m ,方形系数0.594,中横剖面系数0.97。
试用圆圈P 理论判别航速15.5kn 、16.7kn 、19.5kn 时阻力是处于峰值还是谷值。
解:依题意得:612.097.0594.0===M B P C C C 当m/s 973.7kn 5.15==V 时,767.0108793.7==L V 根据767.0612.0==LV C P ,查图3-14知:阻力处于谷值 当m/s 590.8kn 7.16==V 时,827.0108590.8==L V 根据827.0612.0==LV C P ,查图3-14知:阻力处于谷值 当m/s 031.10kn 5.19==V 时,965.0108031.10==L V 根据965.0612.0==LV C P ,查图3-14知:阻力处于峰值 2.某沿海货船垂线间长86m ,服务航速10.8kn ,最大航速11.62kn ,棱形系数0.757.试问该船在上述两个航速下圆圈P 值为多少?是否属于有利范围。
解:当m/s 556.5kn 8.10==V 时551.014.3286757.08.9556.52=⨯⨯⨯==πL gC V P P 根据599.086556.5757.0===L V C P ,查图3-14知:有利干扰 当m/s 977.5kn 62.11==V 时593.014.3286757.08.9977.52=⨯⨯⨯==πL gC V P P根据645.086977.5757.0===L V C P ,查图3-14知:不利干扰 3.已知某船船长100m ,船宽12m ,吃水6m ,横剖面面积曲线是关于船长的一个分段函数⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤≤+--<≤--<≤-++-=501570)15(352152070205070)20(90722x x x x x A s ,当航速为15kn 时,求船体首尾横波相位差。
《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。
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《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P1623)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*10-36)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1)试从压力与能量两方面说明兴波阻力的成因。
压力观点P191最下面能量观点:船舶在水面航行时候产生的波浪,船体必须提供兴波的波能,即要克服兴波阻力作功,这就是从能量观点解释兴波阻力的由来。
2)试述船行波的形成特点。
船行波:在航行时随着一起前进,波不断向外传播,波浪留在船后。
(不断向外向后传播的波)3)兴波阻力曲线在一定傅汝德数范围内为何峰、谷迭现?书P199 3-20式由于COS(2πmL/λ)的数值在1.0~-1.0之间变动,因此兴波阻力在曲线上总是出现凸起和凹陷的“峰”和“谷”4)何谓傅汝德圆圈P理论?如何利用该理论判断船舶处于何种干扰区?(感受不需要掌握)5)熟悉平面进行波的基本理论及基本参数。
恩。
6)船体接近自由面的部分对兴波的影响大还是底部对兴波的影响大?为什么?由波浪理论知。
兴波主要发生在自由表面附近,而随浸深增加,波幅将按指数规律衰减。
SO~ 7)试述减少船舶兴波阻力的措施。
P2098)你所了解的船舶兴波阻力理论与数值计算的研究现状与水平。
9)对于破波阻力的看法及阻力分类的再认识————P215①破波阻力:破波阻力随Fn增大而增大,而且服从Froude的比较定律,即Fn数相等时,破波阻力系数相等。
②丰满船破波阻力较大,压载情况下破波阻力要比满载时大,因为压载时B/T值增大。
◆破波阻力除了与船型有关外,主要与B/T和进流段长度有关。
减少B/T,增大进流段长度,将能明显减少破波阻力。
◆理论和实验都证明,采用球鼻型船首能减少破波阻力,主要原因是减少船首波的陡直程度,而且球鼻型的船首在轻载(压载)时效果较大。
10)某长江双桨客货船水线长L wl=108m,方形系数C b=0.594,中横剖面系数C m=0.97。
试用傅汝德圆圈P理论判别航速V=15节,17.7节,19.5节时兴波阻力是否处于峰值或谷值附近。
第四章附加阻力1)附体阻力、空气阻力主要是何种阻力成分?为什么?附体阻力成分:摩擦阻力和粘压阻力。
空气阻力:摩擦阻力和粘压阻力2)波浪中的阻力增值的主要影响因素有那些?1不论船型的肥瘦情况如何,同一船舶的波浪中阻力增值随所遭遇的波高而增加,遭遇的波浪越大,船体运动愈剧烈,阻力越大。
2.波浪中的阻力增值主要取决于船舶的纵摇和升沉运动的强烈程度以及与波浪的相位关系。
3.若所遇波浪的波长在船长3/4以下者产生的纵摇和升沉运动都比较小,但等于或大于船长时所产生的运动将大为加剧,波浪中的阻力增值亦将显著增大3)何谓试航速度、服务速度、贮备功率?服务航速:常以持久功率(约为额定功率的85%~90%)在平均海况下船舶所能达到的航速称为服务航速。
试航速度:服务航速另加0.5~1.0KN 作为试航速度储备功率:在波浪中阻力增值,如要维持静水中的相同航速,则必须较原静水功率有所增加,所增加的功率称为储备功率。
第五章 船模阻力试验1)船池尺度如何确定?由船模的大小和速度而定2)船模阻力试验如何满足相似条件?Fr 满足相似3)何谓“激流”?由于试验是在部分相似的条件下所得的船模阻力值,因此必需借助于某些假定。
这里需要特别注意的是:船模阻力试验虽然无法满足于实船的雷诺数相等,但并不等于对船模试验的雷诺数Rem 没有任何要求。
实船船体周围边界层中的水流都是处于紊流状态,因而要求船模试验时边界层中的水流也要处于紊流状态,因此船模试验的雷诺数必须在2000000以上,并且安装激流装置,才能满足船模边界层中的水流处于紊流状态4)试述傅汝德(Froude )换算方法的本质及基本换算步骤。
5)何谓“尺度效应”?6)试比较傅汝德(Froude )换算方法及三因次换算方法。
应用弗如德的2因次换算时,由船模阻力试验测量的总阻力Rtm ,在扣除相当于平板摩擦阻力Rfm 得到剩余阻力Rrm,其中Rfm 由平板公式计算所得,模型试验所要求解决的只是Rrm.但在三因次换算中,需要靠船模试验解决的是兴波阻力Rwm 及形状因子(1+K )。
7)何谓“形状因子”?如何确定它?粘压阻力系数Cpv 与摩擦阻力系数Cf 之比是一常熟K 称之为形状因子。
8)某船长L=100(m), V=7.83(m/s),F r =0.25,相应船模的缩尺比25=α。
设流态转换的临界雷诺数R ncr =5×105,水的粘性系数ν=1.14×10-6(m 2/s),试以相当平板计算实船、船模层流段的长度范围。
9)某海船模型速度V m =1.75(m/s),)(1.6m L =,)(82.03m =∇,湿面积s=5.90(m 2),缩尺比20=α,测得总阻力R t =34.1(n),试验水温为20︒C ,试用傅汝德换算法求15︒C 海水中实船的总阻力。
10)某海船模型速度V m =1.54m/s ,F r =0.22,测得R t =43.1(n),模型湿面积s=9.0(m 2),缩尺比30=α,试验水温为20︒C ,试求实船在15︒C 下的有效功率。
11)不同船型比较时阻力数据应如何正确表达?第六章 船型对阻力的影响1)研究船型时应首先明确的基本观点是什么?要综合考虑各种因素,顾及总体布置。
工艺结构,快速性,耐波性,稳性,航区和经济性2)影响阻力的船型参数有那些?① 横剖面面积曲线(主要看:浮心位置Xc ,平行体长度Lp 和位置,以及前尾形状)② 满载水线面的形状(主要看:满载水线面积,满载水线平行中段,满载水线首尾形状,以及首端进流段)③ 首尾形状(包括:首尾横剖面形状,纵剖面形状)3)横剖面面积曲线包含那些特征参数?浮心纵向位置Xc ,平行中体长度Lp 和位置,以及曲线两端的形状4)为何在研究船型参数对阻力的影响时要按速度参数将船舶分为高、中、低速船型分别讨论?各类船舶的速度范围不同,因为他们的主要阻力成分亦不一样,所以船型设计所考虑的侧重面各不相同。
5)何谓仿射变化?仿射变化后船型特征变化如何?将船体表面上各对应坐标分别按一定比例放大或缩小,从而得到不同系列的船模。
6)试述船长对阻力的影响。
7)试述棱形系数对阻力的影响。
8)试述排水量长度系数对阻力的影响。
9)简述浮心纵向位置、平行中体长度、去流段及进流段长度对阻力的影响。
书上全是。
10)试述船舶加装球首的作用。
1减小兴波阻力2减小舭涡阻力3减小破波阻力11)简述方尾流动特征与减阻机理。
它的尾部纵剖线坡度缓和近于直线。
这样可使水流大致沿纵剖线方向流动,减少高速水流的扭转和弯曲程度,从而减少能量损失,改善阻力性能。