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：船模速度vm=(m/s)1.001.2521.4101.5451.618总阻力Rtm(kgf)0.3560.5690.8411.3962.012求：各速度下船模的摩擦阻力系数和总阻力系数；在同一张纸上作Cfm-Re曲线；在重力相似条件下，实船在相应速度下的Rts-vs曲线（取实船水温ts=15℃，ΔCf=0.0004，湿面积按桑地公式计算）。第三章兴波阻力1.试述深水平面进行波的波形、波长、周期、波速、波能、波能传播速度，及其相互关系。2.简述船行波的成因。3.试述船行波有哪些主要特性？4.什么是兴波长度mL？试用兴波长度来说明船舶兴波干扰的结果。5.试述船体兴波阻力的主要特性。6.船型对兴波阻力有哪些影响？7.怎样用○p理论预测兴波干扰的结果？8.怎样用傅汝德数预测波阻的峰、谷点？9.怎样用船模试验法确定船体兴波阻力？10.减小兴波阻力有那些途径？相应根据是什么？11.什么是破波阻力？破波阻力是怎样产生的？12.破波阻力有哪些特性？13.船舶阻力有哪些分类方法，各类方法有什么缺陷？第四章附加阻力1.什么是附体阻力？确定附体阻力的实用方法有哪些？2.从减小附体阻力出发，附体设计时应注意哪些原则？3.如何确定船舶航行中的空气阻力？船舶设计中怎样减小空气阻力？4.什么是波浪中阻力增值？它受那些因素的影响？5.船舶设计时，怎样选择船舶的储备功率？第五章船模阻力试验1.进行船模阻力试验的目的有哪些？2.进行船模阻力试验时满足动力相似的要求有哪些？3.进行船模阻力试验前应做哪些准备工作？4.进行船模阻力试验需要测量哪些数据？一般应怎样测量这些数据？5.试述用傅汝德方法将船模试验结果换算成实船的阻力的方法。6.试述用三因次法将船模试验结果换算成实船的阻力的方法。如何确定系数k?7.几何相似船模组试验是怎样验证傅汝德假定的正确性的？8.怎样用几何相似船模组试验确定形状因子(1+k)的值？9.某舰长L=120m，用Lm=4m的船模进行阻力试验，该舰的速度范围为15-35kn，试求船模试验的速度范围，如果试验水温为20℃，则相应的试验雷诺数范围是多少？10.某驱逐舰长L=110m，湿面积S=1300m2，船模比尺α=50，试验水温tm=20℃，结果如下：Vm(m/s)1.52.02.53.0Rtm(kgf)0.310.801.291.71试用傅汝德换算法给出实船的Rts-Vs曲线和Cr-Fr曲线。（△Cf=0.4×10-3）11.根据2-12题给出的模型试验结果，分别用二因次和三因次换算方法计算实船全速航行时的有效功率。（△Cf=0.4×10-3，k用普鲁哈斯卡法计算）。12.将2-12题的计算结果分别按泰洛表达法整理成Rt/Δ—Fr和Rt/(ΔFr2)—Fr曲线；按傅汝德表达法整理成○C--○K曲线。第六章船型对阻力的影响1.在讨论船型对阻力影响时，如何根据航速对船型分类？各类船型的阻力特性如何？2.在讨论船型对阻力影响时，如何派生船模系列？典型的船模系列有哪些？它们的系列特点是什么？3.试述船长L、排水量△变化对船舶阻力的影响，应如何选取排水量长度系数？4．宽吃水比B/T变化对船舶阻力有什么影响？在船舶设计中，如何选择B/T？5.小结一下方形系数Cb、纵向菱形系数Cp、舯横剖面系数Cm对船舶阻力的影响。6.船体横剖面面积曲线形状对船舶阻力有什么影响？7.船体满载水线形状对船舶阻力有什么影响？8.船体首尾端形状对船舶阻力有什么影响？试述球鼻首的减阻作用。9.试述方尾、球鼻形船尾、双尾和双尾鳍、涡尾及不对称尾、隧道型船尾的船型特点及其阻力特性。第七章阻力的近似估算方法1.研究船舶阻力近似估算方法有何意义？使用阻力近似估算方法时应注意些什么？2.某舰长L=86m，宽B=8.95m，吃水T=2.71m，排水量△=1272m3，棱形系数Cp=0.6，按泰勒图谱计算航速Vs=18～26kn时的有效功率EHP(△Cf=0.4×10-3，附体阻力Rap取裸体阻力的10%3.用陶德回归公式计算2-12题船的有效功率。(xb=-0.45%L)4.某双螺旋桨船垂线间长Lpp=122m，设计水线长Lw1=125m，宽B=16.9m，吃水T=6.7m，排水量=8145t，Cp=0.62，浮心纵向位置xb=-1.5％Lpp，试用爱尔法计算船在14、15、16kn时的有效功率？5.已知某远洋客货轮设计水线长Lw1＝152m，垂线间长Lpp＝147m，宽B＝20.4m，吃水T＝8.4m，排水量△＝17000m3，浸湿面积S＝4080m2，方形系数Cb＝0.675，中横剖面系数Cm＝0.984，浮心纵向位置xb＝-0.45％Lpp。其α=50之模型试验结果（tm=15℃）为：Vm（m/s）0.7650.9831.2011.4201.638Rtm（kgf）0.2080.3410.5110.8541.839试用(泰勒方法及)兰泼-凯勒方法讨论此船Vs＝10～18kn时之有效功率并与模型试验结果（换算到实船）相比较；取△Cf=0.4×10-3，Cf用ITTC57公式计算。6.某护卫舰满载排水量△1=1195.5t，航速为20kn时之有效功率为2425hp，求：①该舰超载为△2=1305t时，若仍保持20kn航速，则需EHP=？②若保持EHP=2425hp不变，则航速将减低多少？第八章船在限制航道中的阻力1.何为回流速度？浅水如何影响摩擦阻力？2.浅水时的兴波图形和兴波阻力相对于深水时有何变化？3.说明许立汀方法计算浅水阻力的步骤；在此方法中：何为许立汀中间速度？它为什么不是对应V∞的真实浅水航速？4.已知某内河船长L=72m，宽B=13m，吃水T=2.4m，中横剖面面积Am=30.92m2。其在深水中的阻力与航速的关系如下：V∞(m/s)4.024.925.816.717.60Rt(kgf)236535405280735010485Rf(kgf)16982486350544915690试分别用许立汀中间速度法和阿普赫金法求出水深h=7.2m时相应的浅水阻力曲线。5.定性说明船在狭道中的阻力和航态的特性？为什么对处于亚临界速度范围的狭航道船的航速提出限制？