船舶流体力学考试答案
船舶流体力学测试第四章
船舶流体力学测试第四章1.在列伯努利方程时，方程两边的压强项必须（C）。
A.只能同为表压强B.只能同为绝对压强C.同为表压强或同为绝对压强D.一边为表压强一边为绝对压强2.理想流体是指不考虑（D）的流体。
A.不定常性B.不均匀性C.压缩性D.粘性3.理想流体动力学基本方程是（C）。
A.欧拉平衡微分方程B.伯努利方程C.欧拉运动微分方程D.N-S方程4在列伯努利方程时，关于方程两边的压强项说法正确的是（C）。
A.必须同为绝对压强B.必须同为表压强C.既可以同为表压强也可以同为绝对压强D.一边为表压强一边为绝对压强5.拉格朗日积分条件不要求流场（D）。
A.不可压B.无旋C.质量力有势D.定常6.欧拉平衡微分方程与欧拉运动微分方程的差别在于（D）。
A.前者不考虑粘性，后者考虑粘性B.前者考虑粘性，后者不考虑粘性C.前者针对运动流体，后者针对静止流体D.前者针对静止流体，后者针对运动流体7.关于拉格朗日积分和伯努利积分的积分常数说法正确的是（C）。
A.拉格朗日积分的积分常数只适用于对应流线B.伯努利积分的积分常数全流场适用C.拉格朗日积分的积分常数全流场适用D.二者积分常数完全相同8.伯努利积分式是欧拉运动微分方程在一定条件下的积分，下述（A）不是进行该积分所必须的条件。
A.无旋运动B.定常运动C.不可压缩D.理想流体9.在列伯努利方程时，位置水头的基准面位置取法叙述正确的是（A）。
A.任意水平位置选取B.必须取在地表C.必须取在自由液面D.必须取在流场最低点10.欧拉运动微分方程是根据（D）定律建立的。
A.牛顿第一B.牛顿第三C.质量守恒D.牛顿第二11.流动有（速度）势的充分必要条件是（D）。
A.必须是无旋的平面流动B.流线是直线的流动C.必须是平面流动D.流动是无旋的12.过流断面是指与（A）的截面。
A.流线正交B.轨迹线正交C.流线平行D.轨迹线平行13.理想流体的表面力只有（A）。
A.压力B.粘性力C.剪切应力D.质量力14.“船吸”现象可以用（C）解释。
船舶流体力学_孙江龙_习题4
习题四4.1 如题图4.1所示，海平面上空气通过管道被吸进真空箱，管道内的流动不考虑粘性和压缩性影响，现测出管道A-A 截面上的静压力为49.610Pa ⨯，求该截面气流的速度。
解：2200p p22υυρρ+=+υ=4.2 如题图4.2所示，用皮托管测量水的流速时，它的低端开口面向来流，其轴线与来流平性，管内水位高出水面5cm,求水流速度。
解：υ==0.99m/s4.3 鱼雷在5m 深的水下以50kn 的速度运动，根据相对性原理，这种运动可视为无穷远处来流以流速50kn 绕鱼雷流动。
解：（1）由伯努力方程：2222p p 22p p ()4382122A AB BB A A B Paυυρρυυρ+=+=+-=（2）由伯努力方程：22p p 2230/A AB BA m sυυρρυ+=+==开始出现空泡的航速为30m/s4.4 如题图4.4所示，只要给虹吸管以足够的吸力，吸取容器中的流体形成连续的流动，这一流动将一直持续下去直到吸干容器中的流体为止，不考虑损耗，求：（1）出口速度（2）虹吸管中的最低压力。
解：（1）由伯努力方程：2212221211222p p 022222s aaH g H g s υυρρυυυυυ++=++=-=∴=又（2）由223313p p ()22p p ()aa H L g H gH L gυυρρρ+++=++⇒=-+4.5 在文特利管中有空气流动。
在其最窄截面1-1处开一孔截小竖管（见题图4.5），小管插在水中，水面在管轴线以下0.2m 处，截面2-2通大气。
以知管径d1=20mm,d2=40mm,问流量多大时才能将水吸入气流中。
解：（1）由伯努利方程2211221122p p 22s s υυρρυυ+=+= 又要将水吸入水流中，则有 3122p p gh 1.961014.75/pam sρυ-==⨯=水流量为22Q s υ==0.020353/m s4.6两块二维平行平板各长2L,相距b(见题图406)，且b<<L.板间有不可压缩流体，当上板以缓慢的匀速V 向下板靠拢时，流体从两侧被挤出，可以不计粘性作用，求距平板中心x 处的流速和压力。
船舶流体力学测验第六章
船舶流体力学测验第六章1.求解势流问题，首先要在一定边界条件和初始条件下求解（A）。
A.拉普拉斯方程B.欧拉方程C.拉格朗日方程D.伯努利方程2.理想流体的无旋流动称为（D）。
A.定常流动B.均匀流动C.不可压缩流动D.势流3.关于势流问题，下列错误的是（B）。
A.势流为无旋流B.基本方程为伯努利方程C.势函数满足拉普拉斯方程D.波浪问题可以用势流理论求解4.流体由平面上各个方向流过来汇聚于一点，这种流动称为（B）。
A.源B.汇C.偶极子D.点涡5.关于偶极子流，说法错误的是（B）。
A.是一种极限流动B.有大小，没有方向C.是一对特殊状态下的源、汇D.大小用偶极矩来表达6.流场中坐标原点处有一根无穷长的直涡线，强度为，方向垂直于图平面，则该涡线与图平面的交点即为一个点涡。
（对）7.绕圆柱体有环量流动中，单位长圆柱体所受升力大小与（D）无关。
A.来流密度B.来流速度C.环量D.圆柱体长度8.流体由平面上坐标原点流出，流向各个方向，这种流动称为（A）。
A.源B.汇C.偶极子D.点涡9.平面无环量圆柱绕流可以视为下列哪种流动的叠加（D）。
A.点源+点汇B.点源+均匀流C.点汇+均匀流D.偶极子+均匀流10.下列哪项不是流场中达朗贝尔缪理成立的条件（C）。
A.理想流体B.物体周围流场是无边际的C.物体做变速直线运动D.物体表面上没有分离11.绕圆柱体有环量流动可由下列（ABD）叠加得到。
A.均匀流B.点涡C.点汇D.偶极子12.物体在静止流体中做加速运动引起的附加质量，比在非定常流体中固定物体的绕流流动所引起的附加质量小，因而所受的流体作用力也小。
（对）13.在非匀速运动中，物体和流体存在相互作用。
流体会使物体产生附加惯性力的作用。
它是流体对物体的一种反作用力，表现为附加质量。
（对）。
《流体力学》试题及答案
《流体力学》试题及答案一、选择题（每题5分，共25分）1. 下列哪个选项不属于流体力学的三大基本方程？A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 牛顿第二定律答案：D2. 在不可压缩流体中，流速和压力之间的关系可以用下列哪个方程表示？A. 伯努利方程B. 欧拉方程C. 纳维-斯托克斯方程D. 帕斯卡方程答案：A3. 下列哪个现象表明流体具有粘性？A. 流体流动时产生涡旋B. 流体流动时产生湍流C. 流体流动时产生层流D. 流体流动时产生摩擦力答案：D4. 在下列哪种情况下，流体的动能和势能相等？A. 静止流体B. 均匀流动的流体C. 垂直下落的流体D. 水平流动的流体答案：C5. 下列哪个因素不会影响流体的临界雷诺数？A. 流体的粘度B. 流体的密度C. 流体的流速D. 流体的温度答案：D二、填空题（每题5分，共25分）6. 流体力学是研究______在力的作用下运动规律的科学。
答案：流体7. 不可压缩流体的连续性方程可以表示为______。
答案：ρV = 常数8. 在恒定流场中，流体质点的速度矢量对时间的导数称为______。
答案：加速度矢量9. 伯努利方程是______方程在不可压缩流体中的应用。
答案：能量10. 流体的湍流流动特点为______、______和______。
答案：随机性、三维性、非线性三、计算题（每题25分，共50分）11. 一个直径为10cm的管道，流体的流速为2m/s，流体的密度为800kg/m³，求管道中流体的流量。
解：流量Q = ρvA其中，ρ为流体密度，v为流速，A为管道截面积。
A = π(d/2)² = π(0.05)² = 0.00785m²Q = 800kg/m³ 2m/s 0.00785m² = 12.44 kg/s答案：管道中流体的流量为12.44 kg/s。
12. 一个直径为20cm的圆柱形储罐，储罐内充满水，水面高度为1m。
船舶流体力学课后练习题含答案
船舶流体力学课后练习题含答案概述船舶流体力学是研究船舶在水中运动的物理现象和力学原理的学科。
在航海运输和海洋开发中，正确理解船舶流体力学的基本概念和理论，具有重要的意义。
本文将介绍一些船舶流体力学的课后练习题，旨在帮助读者巩固和深入理解船舶流体力学的相关知识点。
题目一一艘船在靠岸停泊时，其船首离岸壁有ℎ米的距离，船体贴着岸壁，如图所示。
假设海水是静止的，水下没有水流，试推导出船舶受到的摩擦力和水流的压力。
船舶停泊示意图解答根据万有引力定律，船与水分子之间存在水压力p，水压力的大小与距离成反比，与水的密度和重力加速度成正比。
因此，船舶受到的水流压力可以表示为：$$ F_{\\text{水}}=pS=\\frac{\\rho gS h}{2} $$其中，S是水面与船壁相交的面积，$\\rho$是水的密度，g是重力加速度，ℎ是船首离岸壁的距离。
船舶受到的摩擦力主要由岸壁对船舶表面的摩擦力和水流对船舶底部的摩擦力组成。
假设船舶处于平稳状态，岸壁的摩擦力和水流对船舶底部的摩擦力相等，可以表示为：$$ F_{\\text{摩}}=2\\mu\\rho gS $$其中，$\\mu$是船舶表面的摩擦系数。
题目二一艘船在航行时，假设船首受到了水流的阻力R，船体宽度为b，船长为L，船舶速度为v，水密度为$\\rho$，试推导出水流的阻力公式。
解答船首受到的水流阻力可以表示为：$$ R=kv^2S=\\frac{1}{2}\\rho v^2bLk $$其中，S是船首与水流接触面积，k是阻力系数。
在航行中，船首受到的水流阻力和船体其他部位受到的水流阻力不同，因此阻力系数k也不同。
通常将船体各个部位的阻力系数分别计算，得到不同部位的阻力系数，然后根据实际情况按照一定比例加权求和得到整体阻力系数k。
哈工程船舶流体力学答案第七章答案
第七章答案7-1 油在水平圆管内作定常层流运动，d=75mm, Q=7l/s, ρ=800kg/3m , 壁面上τ=48N/2m ,求油的粘性系数。
解：圆管层流，流量44482a p Q Q p l l aπμμπ∆=∆⇒= 管壁上342433444 3.5510/24p Q Q Q a y a a m s l a a a Q μμρυτπτυπππρ-∆=====⇒==⨯ （结论）7-2 Prandtl 混合长度理论的基本思路是什么？答：把湍流中微团的脉动与气体分子的运动相比拟，将Reynolds 应力用混合长度与脉动速度表示。
7-3 无限大倾斜平板上有厚度为h 的一层粘性流体，在重力g 的作用下作定常层流运动，自由面上压力为大气压Pa 且剪切应力为0。
流体密度为ρ ，运动粘性系数为 ν，平板倾斜角为 θ。
求垂直于x 轴的截面上流体的速度分布和压力分布。
解：不可压缩平面流动的Navier-Stokes 方程为：2211x y u u upu v f u t x y xv v v p u v f v tx y yυρυρ∂∂∂∂⎧++=-+∇⎪∂∂∂∂⎪⎨∂∂∂∂⎪++=-+∇⎪∂∂∂∂⎩连续方程为：0u v t t∂∂+=∂∂ 由于流动定常，故Navier-Stokes 方程中0u v t t∂∂==∂∂，则 Navier-Stokes 方程可简化为2211x y u u p u v f u x y x v v p u v f v xy y υρυρ∂∂∂⎧+=-+∇⎪∂∂∂⎪⎨∂∂∂⎪+=-+∇⎪∂∂∂⎩边界条件为：y=0时，u=0 ,v=0y=h 时，v=0,τ=0，p=Pa由上述边界条件知，v 始终为0，故0,0v u x∂∂==∂∂。
则以上Navier-Stokes 方程的第二式可进一步简化为：10y pf yρ∂=-∂1cos cos cos y p pf g g p g y c y yθρθρθρ∂∂⇒==-⇒=-⇒=-+∂∂ 由y=h 时p=Pa 解得：常数cos c Pa g h ρθ=+故cos ()P Pa g h y ρθ=+-以上Navier-Stokes 方程的第一式可进一步简化为：210x pf u xυρ∂=-+∇∂ 因p 为y 的函数，所以上式中p x∂∂=0 上式最终简化为：22222212sin sin sin sin 2x u f g d ug dy d u g dy g y u c y c υθυθρθμρθμ∇=-=-⇒=-⇒=-⇒=-⋅++由边界条件，y=0时，u=0,立即得到2c =0，又由11sin 01sin g h c c g hρτμθμρθμ⎛⎫=-⋅+= ⎪⎝⎭⇒=⋅ 所以21sin sin 2g y u g h y ρθρθμμ=-⋅+⋅⋅2s i n 2y hy γθμ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭（答案）7-4 两块无限长二维平板如图所示，其间充满两种粘性系数分别为1μ、2μ，密度分别为1ρ、2ρ，厚度分别为1h 、2h 。
船舶流体力学习题答案
船舶流体力学习题答案(总10页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除习题5已知2,2,2,x y z v y z v z x v x y =+=+=+求：(1)涡量及涡线方程；（2）在z=0平面的面积dS=上的涡通量。
解：（1）()()()(21)(21)(21)yy x x z z i j k y z z x x y i j k i j k∂∂∂∂∂∂Ω=-+-+-∂∂∂∂∂∂=-+-+-=++νννννν 所以 流线方程为 y=x+c1,z=y+c2(2) 2J 2*0.5*0.00010.0001/wnds m s ===⎰设在（1，0）点上有0Γ=Γ的旋涡，在（-1，0）点上有0Γ=-Γ的旋涡，求下列路线的速度环流。
2222(1)4;(2)(1)1;(3)2,20.5,0.5x y x y x y x y +=-+==±=±=±=±的方框。
（4）的方框。
解：（1）由斯托克斯定理可知：因为涡通量为0，所以c20svdl wnds ==⎰⎰（4）由斯托克斯定理可知：因为涡通量为0，所以c0vdl -=⎰如题图所示，初始在（0，1）、（-1，0）、（0，1）和（0，-1）四点上有环量Γ等于常值的点涡，求其运动轨迹。
解：取其中一点（-1，0）作为研究对象。
42222cos 45cos 4534CA BA BA A CA BA BA v v v v v v v τπππτπ====++=由于四个涡相对位置将不会改变，转动角速度为：3434v w ar v wt tτπτπ====用极坐标表示为r=1, 34t τθπ=同理，其他点的轨迹与之相同。
如题图所示有一形涡，强度为，两平行线段延伸至无穷远，求x 轴上各点的诱导速度。
解：令（0，a ）点为A 点，（）为B 点 在OA 段与OB 段1222222212(cos90)4(cos 0)42()()2x v x a xv xa a x v v v x a x xaτπτπτπ=++=++∴=+=++习题六平面不可压缩流动的速度场为 （1）,;x y v y v x ==- (2) ,;x y v x y v x y =-=+ (3) 22,2;x y v x y v xy y =-=--判断以上流场是否满足速度势和流函数存在条件，进而求出。
船舶流体力学试卷-答案
船舶流体力学 试题卷考试形式：闭卷 ，答题时间：100分钟，本卷面满分100分，占课程成绩的100 %一、(20分)某对称机翼展长10m ，弦长2.0m ，厚度0.5m ，前缘半径0.2 m ，后缘半径近似为零，升角为12º。
(1) 画出翼型示意图，并在图上注明上述各部分(8分)。
(2) 求出展弦比、相对厚度、相对拱度。
(6分)(3) 该机翼在水中运动，速度为2m/s ，水的动力粘度1×10-3 Pa·s ，密度1000kg/m 3，当升力系数0.75时，所产生的升力有多大？(6分)。
解：(1) 翼型示意图如下(2) 展弦比=b/l ；相对厚度=t/b ；相对拱度f/b ；(3) 升力L =C L 21ρv 2lb =0.75×21×1000×22×10×2=30000N姓名: 班级： 学号：遵 守 考试 纪 律 注 意 行 为 规二、 (20分)有一圆柱体将两侧的水分开。
已知圆柱体的半径a =1m ，圆柱左边水深2a ，右边水深a ，水的密度1000kg/m 3，周围都是大气压力p a 。
求：(1) 单位长圆柱面上所受静止流体的x 方向总压力P x ；(6分)(2) 单位长圆柱面上所受静止流体的z 方向总压力P z ；(6分) (3) 单位长圆柱面上所受静止流体的作用的总压力P 。
(8分)解： (1)水平方向单位宽度作用力 F x =ρg (2a·a -a·a/2) =1.5ρg a 2 =1.5×1000×9.8×12=14700N 方向向右。
铅锤方向作用力(2)F y =ρg (πa 2-πa 2/4) =0.75ρg πa 2 =0.75×1000×9.8×π×12=23100N 方向向上。
(3)总作用力大小及方向。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
船舶流体力学考试答案
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
船舶流体力学 试题卷
考试形式：闭卷 ，答题时间：100分钟，本卷面满分100分，占课程成绩的100 %
题号 一 二 三 四 五 卷 面 总 分
平 时 成 绩 课 程 总 成 绩
分数
一、(20分)
某对称机翼展长10m ，弦长2.0m ，厚度0.5m ，前缘半径0.2 m ，后缘半径近似为零，升角为12º。
(1) 画出翼型示意图，并在图上注明上述各部分(8分)。
(2) 求出展弦比、相对厚度、相对拱度。
(6分) (3) 该机翼在水中运动，速度为2m/s ，水的动力粘度1×10-3 Pa·s ，密度1000kg/m 3，当升力系数0.75时，所产生的升力有多大？(6分)。
解：
(1) 翼型示意图如下
(2) 展弦比=b/l ；相对厚度=t/b ；相对拱度f/b ； (3) 升力L =C L 21ρv 2lb =0.75×2
1×1000×22×10×2=30000N
姓名: 班级：
遵 守 考 试 纪 律 注 意 行 为 规 范
教研室主任签字：
二、 (20分)
有一圆柱体将两侧的水分开。
已知圆柱体的半径a=1m，圆柱左边水深2a，右边水深a，水的密度1000kg/m3，周围都是大气压力p a。
求：(1) 单位长圆柱面上所受静止流体的x方向总压力P x；(6分)
(2) 单位长圆柱面上所受静止流体的z方向总压力P z；(6分)
(3) 单位长圆柱面上所受静止流体的作用的总压力P。
(8分
)
得分
解：
(1)水平方向单位宽度作用力
F
x
=ρg(2a·a-a·a/2) =1.5ρg a2
=1.5×1000×9.8×12=14700N
方向向右。
铅锤方向作用力
(2)F y=ρg(πa2-πa2/4) =0.75ρgπa2
=0.75×1000×9.8×π×12=23100N
方向向上。
(3)总作用力大小及方向。
三、(20分)
如图所示，摩托艇以15m/s 的速度在静水中航行。
该艇用的喷水推进装置由船首进水，船尾排水。
若射流相对艇的速度为20m/s ，流量为0.2m 3/s 。
问 (1) 产生的推力F 为多大? (10分) (2) 该船的效率η为多少？(10分)
解：
(1)水流为入口速度v 即为艇的航速， v =15m/s
出口速度为V =20m/s
动量增量 ρQ (V- v )即为推力F 的大小 即F =ρQ (V- v )=9800×0.2×(20-15)=9800 N
(2)排水所需功率为单位时间内排水泵使水流产生的动能增量。
P i =21m (V 2-v 2)/t =2
1
ρQ (V 2-v 2)
有用功率
P o =F V =ρQ (V- v ) V 效率η=i o P P =)(2v V V +=)
1520(152+⨯=0.857=85.7%
15m/s
20m/s
0.2m 3
/s
四、(20分)
船模速度1m/s ，船模兴波阻力R m =100N ，若实船速度6m/s 。
(1) 写出原船与船模长度之比表达式并求出长度之比；(4分) (2) 写出原船、船模兴波阻力系数表达式；(4分)
(3) 写出原船、船模兴波阻力系数相等的条件及其表达式；(4分) (4) 写出原船与船模面积之比表达式；(2分)
(5) 求出原船的兴波阻力大小。
(6分，其中公式、数据、结果各占2分) （1）
（2）由兴波阻力系数相等：
弗劳德数相等
=(1/36)2
原船的兴波阻力F w =R m 2
2m U U ⨯22366100⨯⨯=m
A A
=129600N
得分
五、(20分)
已知无限深水域中的表面波长为80m ，波幅a =0.8m ，求： (1) 波速；(4分) (2) 波数；(4分) (3) 周期；(4分) (4) 圆频率；(4分) (5) 波面方程。
(4分) 解： (1)波速 π
π
280
8.92⨯==
gL
c =11.2m/s (2)波数 8022ππ==
L k =0.0785 (3)周期 2
.1180==
c L T =7.14s (4)圆频率 14
.722ππσ==T =0.88/s (5) 波面方程
)88.00785.0cos(8.0)(cos t x t kx a -=-=σζ
VT
L =
Sr
gL V =
Fr
2
Eu V p ρ=
ν
LV
=
Re
试 卷 附 录。