船舶阻力思考题与习题

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1、《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。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？5）物体在理想流体无界域中运动时有无阻力？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”）？11）某海船航速，,,，湿面积s=5.90(m2)，V=1

2、7.0(kts)，阻力试验中所用船模缩尺比，在相当速度下测得兴波阻力=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。注：1节(knot)=1.852(公里/小时)12）设，，，在某一航速下，，，，试计算当速度增加50％后，、、各占总阻力的百分比。第二章粘性阻力1）何谓“相当平板”？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？3）船体表面纵、横向曲度对摩擦阻力影响如何？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

3、补贴”？6）何谓“普遍粗糙度”？何谓“结构粗糙度”？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？8）试述粘压阻力的成因与特性9）为降低粘压阻力，对船型有何要求？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）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。2）试述船行波的形成特点。3）兴波阻力曲线在一定傅汝德数范围内为何峰、谷迭现？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？5）熟悉平

4、面进行波的基本理论及基本参数。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？7）试述减少船舶兴波阻力的措施。8）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。10)某长江双桨客货船水线长Lwl=108m，方形系数Cb＝0.594,中横剖面系数Cm=0.97。试用傅汝德圆圈P理论判别航速V＝15.2节,17.3节,20.6节时兴波阻力是否处于峰值或谷值附近。第一章附加阻力1）附体阻力、空气阻力主要是何种阻力成分？为什么？2）波浪中的阻力增值的主要影

5、响因素有那些？3）何谓试航速度、服务速度、贮备功率？第二章船模阻力试验1）船池尺度如何确定？2）船模阻力试验如何满足相似条件？3）何谓“激流”？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。7）何谓“形状因子”？如何确定它？8）某船长L=100(m)，V=7.83(m/s)，Fr=0.25，相应船模的缩尺比。设流态转换的临界雷诺数Rncr=5×105，水的粘性系数ν=1.14×10-6(m2/s)，试以相当平板计算实船、船模层

6、流段的长度范围。9）某海船模型速度Vm=1.75(m/s)，，，湿面积s=5.90(m2)，缩尺比，测得总阻力Rt=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Vm=1.54m/s，Fr=0.22，测得Rt=43.1(n)，模型湿面积s=9.0(m2)，缩尺比，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？第三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？2）影响阻力的船型参数有那些？3）横剖面面积

7、曲线包含那些特征参数？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？5）何谓仿射变化？仿射变化后船型特征变化如何？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。10）试述船舶加装球首的作用。11）简述方尾流动特征与减阻机理。12）试证影响船舶阻力的六个船型参数、、、、、中独立参数不超过四个。13）横剖面形状有那些基本类型？从对阻力影响的角度看应如何选择横剖面形状？第一章

8、阻力近似估算方法1）简述近似方法的特点。用几种方法计算后求平均值是否可以保证近似计算的精度？应该如何选择近似计算方法？2）Taylor法如何进行湿面积修正及船长修正？3）简述艾亚（Ayre）法计算阻力的步骤。该法如何考虑摩擦阻力修正？4）某客货船装有轴功率2000马力的主机，正常航速为12节，因锅炉故障，致使主机功率下降12％，试