渔具力学基础试卷库2.doc

试题1
一、填空题(24分，每空1分，第3题每空2分，第5题4分)
1、一个物体所承受的水阻力的大小取决于物体周围的 和 的强度，以及液体
的 等性质。
2、网板的水阻力与 、 、 、 、 和
、 等有关。
3、渔具水阻力的一般计算公式表达式是 (与水流相对速度v，流体密度ρ，特性面积S，阻力系数Cx)。网板诱导阻力系数Cx和升力系数Cy与展弦比λ的关系式是 。
4、柔索所受的载荷如是沿索长均匀分布的，则按 法计算分析，如是沿弦长均匀分布的，则按 法计算分析。
5、平面网片与水流方向成α角时水阻力的计算公式是 (与水流相对速度v，流体密度ρ，网片实际使用面积S，网目大小的一半a，网线直径d，阻力系数C0)。
6、渔具模型试验的相似原理应包括 、 、 、 等。
二、简答题(25分)
1、作用在渔具构件上的水动力通常如何分类？分别说明其形成的原因？（15分）
2、纲索是柔性线，请问柔性线的定义？有什么特点？（10分）
三、推导题（16分）
已知渔具水动摩擦阻力与下列因素有关：渔具的线尺度L，与水流相对速度v，流体密度ρ，流体粘性系数μ，重力加速度g；使用因次分析法，推导渔具水动摩擦阻力的关系式。
四、论述题（15分）
试论述田内渔具模型水槽试验的相似准则：田内假设，速度比、网片张力比和纲索张力比的内容(假设实物和模型的材料是相同的、实验水槽的流体是海水)。
五、计算题（20分）
1、某刺网长200m，高12m，目大30cm，网线直径1mm，水平缩结系数为0.707，流速为0.8m/s。请用田内的网片阻力公式计算该网横流时的阻力。(8分)
2、已知浮筒在最大流速4kn时水阻力为10000N，浮力12000N浮于水面，浮筒索长30m，kτ=0.04，kN=1.1，水中重量为p=20N/m，直径d=22mm。试用分段法(5段)求浮筒索下端的张力。(12分)

参考答案
一、填空题(24分，每空1分，第3题每空2分，第5题4分)
1、一个物体所承受的水阻力的大小取决于物体周围的漩涡和波浪的强度(其中写水流速度也可给一半分)，以及液体的 粘性等性质。
2、网板的水阻力与 机翼平面形状、展弦比、翼形的厚度、拱度 、受流面积、和相对运动速度、 冲角等有关。
3、、。
4、柔索所受的载荷如是沿索长均匀分布的，则按悬链线法计算分析，如是沿弦长均匀分布的，则按抛物线法计算分析。
5、。
6、渔具模型试验的相似原理应包括 几何相似 、 运动相似 、 动力相似 、 流体动力相似 等
二、简答题(25分)

1、作用在渔具构件上的水动力通常如何分类？分别说明其形成的原因？
[答]、渔具所承受的水阻力Rx由三部分组成，即由水动力而形成的动水阻力Rd和水摩擦阻力Rf。其中动水阻力又主要由压差阻力Rp和波浪阻力Rw组成。
Rx＝Rd＋Rf＝（Rp＋Rw）＋Rf
这几种阻力有时独立存在，有时几种并存。渔具在流体中运动时，主要遇到水摩擦阻力和压差阻力。如在水面运动时，则还遇到兴波阻力。
（1）摩擦阻力：由于水的粘性作用，与运动物体紧密接触的边界层内的水体也获得一定的速度。紧贴物体表面的水质点相对物体的运动速度为零，而随与物体的距离增加，水质点的运动速度达到来流与物体的相对运动速度值，因此，在边界层内的水流具有速度。水层之间互相摩擦，消耗了物体前进的能量，造成了摩擦阻力。 (摩擦阻力的形成原因也可以看成：当流体流经一物体时，由于流体的粘滞性在物体表面产生切向应力，这些切向应力的合力在来流方向上的分量就是摩擦阻力。)
（2）形状阻力：当流体流经一物体时，如果该物体的外形不是很好的流线型，或者由于冲角的关系，以及流体的粘滞性的影响，往往会在被绕流物体的尾部产生旋涡。由于旋涡的存在，使物体尾部的压强和没有旋涡时的压强有很大差别。因而沿物体外形的压强合力不等于零，产生正面的作用力。这种因绕流时存在旋涡而造成作用在物体壁上的法向动压强的合力不等于零，在运动方向上的分量称为旋涡阻力。因为它与压力差有关，故又叫压差阻力。同理，因为它与物体形状密切相关，一般称形状阻力。(从能量角度来看，形状阻力的形成是由于界层内水质点的动能因克服粘滞性而被消耗，以至物体后面的压强达不到势流中应有的大小，使物体表面压力分布发生变化而引起的物体的前后压力差。)
（3）兴波阻力：物体在水面运动时，扰动了水面，在物体后方留下了一个扰动区，产生波浪。物体兴起波浪需要能量，能量还随波浪向外传递。这些能量来自物体本身，相当于物体受到了阻力，即兴波阻力。(也可从压力差的角度理解：由于波浪是因水质点在重力和惯性力的作用下引起的，波浪形成后使物体周围的压力分布有所变化，在物体运动方向的投影即压力差，即兴波阻力。
（注：以上划线部分也为答案）
2、纲索是柔性线，请问柔性线的定义？有什么特点？
[答]、柔性线是指只能承受张力的绝对柔软的线，即只有抗拉性，无抗压、抗弯、抗扭、抗剪等性能。其特点：
（1）只有当柔索所承受的载荷稳定不变时，才有确定的形状，没有承受外力的柔索没有确定的形状。
（2）当载荷大小或分布改变时，柔索形状随之变化；
（3）如果柔索的形状发生改变，则会引起载荷改变，从而会进一步使柔索形状改变，直到稳定。
三、推导题（16分）
已知渔具水动摩擦阻力与下列因素有关：渔具的线尺度L，与水流相对速度V，流体密度ρ，流体粘性系数μ，重力加速度g；使用因次分析法，推导渔具水动摩擦阻力的关系式。
[解]、（公式推导，思路：应用因次和谐原理）
根据渔具在水中的运动状态可知，水动摩擦阻力主要与线尺度L（因次为L）、与水流相对速度V（因次为L/T)，流体密度ρ(因次为M/L3)，流体粘性系数μ(因次为M/L·T)有关，而渔具水动磨擦阻力因次为ML/T2，因此有：R=f(ρ,L,V,μ)=∑KρaLbVcμd，上式中a,b,c,d,K为无因次常数。
根据因次和谐原理得：
上式左边与右边每一单位均相等：

[M]：1＝a+d
[ L]：1=-3a+b+c-d
[ T]：-2=-c-d
以上联立方程组中，只能解出a，b，c为d的函数。
　　a=1-d
　　b=2-d
　　c=2-d
把以上结果代入原式：
R=∑Kρ1-dL2-dV2-dμd= ∑KρL2V2[ρLV/μ]-d
式中设Re= ρLV/μ＝ LV/（μ/ρ）=LV/ν，则写成
式中Cx= 2∑K[Re]-d
四、论述题：试论述田内渔具模型水槽试验的相似准则：田内假设，速度比、网片张力比和纲索张力比的内容(假设实物和模型的材料是相同的、实验水槽的流体是海水)。 (15分)
[答]田内假设：
(1).渔具在工作状态时网线伸长度不予以考虑；
(2).渔具是充分柔软的；
(3).渔具在工作时网片的形状变化极慢，以至于在外力的作用下的网片每一微元，都可以看作处于平衡状态。
在实物和模型两个比较系统中，当流体介质和网线材料相同时，有以下内容(物理下标为“1”的代表实物，下标为“2”的代表模型)：
(1)模型网和实物网的尺度比换算公式：
大尺度比λ=l1/l2，小尺度比λ´=d1/d2=a1/a2
(2)模型网各部分边缘网目数的比换算公式：n2=λ/λ´n1
(3)模型网和实物网的速度换算公式：V2/ V1=
(4)纲索直径换算公式：，张力之比：
(5)网片张力(网线张力)之比：
(6)网线材料、直径换算：或一致，
(7)时间换算：
(8)网板阻力换算：(其中的)
每一个物理量要说明。
五、计算题（20分）
1、某刺网长200m，高12m，目大30cm，网线直径1mm，水平缩结系数为0.707，流速为0.8m/s。请用田内的网片阻力公式计算该网横流时的阻力。(8分)
解：因为EN=ET=0.707，刺网是以网片形式作业的，按田内网片阻力计算经验公式(EN=ET=0.707)：R90====1.61*104(N)
2、已知浮筒在最大流速4kn时水阻力为10000N，浮力12000N浮于水面，浮筒索长30m，kτ=0.04，kN=1.1，水中重量为p=20N/m，直径d=22mm。试用分段法(5段)求浮筒索下端的张力。(12分)
解：分段解法(5段)：
每段ds=6m，按公式：，，而角度为，(N)，
，则知道纲索的大致形状。由此，
。以下分5段，按以上公式计算便可得到求解(略)。
试题 2
一、填空题(20分)
1、渔具所承受的水阻力的大小取决于渔具周围的 和 的强度，以及水的
等性质。
2、机翼的展弦比定义 ，网板升力系数Cy和诱导阻力系数Cx及展弦比λ的关系是 。
3、网片的水阻力与 、 、 、 、
和 、 等有关。
4、柔索所受的载荷如是沿索长均匀分布的，则按 法计算分析，如是沿弦长均匀分布的，则按 法计算分析。
二、简答题(20分)
1、请问机翼的几何参数及展弦比的定义是什么？
2、何为柔性线，其有什么特点？
三、推导题（15分）
已知渔具水动摩擦阻力与下列因素有关：渔具的线尺度L，与水流相对速度V，流体密度ρ，流体粘性系数μ，重力加速度g；使用因次分析法，推导渔具水动摩擦阻力的关系式。
四、计算题（15分）
已知矩形机翼网板的面积为2.3m2，展弦比为0.5，相对拖速为1.25m/s，求冲角为25°时的阻力、扩张力和诱导阻力，该矩形网板的尺寸是多少（250时CX=0.30，Cr=0.65）？
五、作图题（10分）
某地曳网长100m，向岸边绞拉，两引纲与岸边的夹角为60º和120º，引纲上张力各为1000N。用作图法求网的形状以及阻力大小。
六、综合题（20分）
已知某流刺网得带网纲长60m，测得网端绳离船的水平距离为40m，在渔船端的带网纲绳上张力为6kgf，绳与水平面的夹角为60º，绳在水中自重0.2kgf/m。问网端所在水层的深度是多少？网端绳处的张力有多大？网端处最少应配多少浮力？

参考答案：(名词解释中以划线部分为重点)
一、填空题(12分，每空1分)
1、一个物体所承受的水阻力的大小取决于物体周围的漩涡和波浪的强度，以及液体的 粘性等性质。
2、机翼的展弦比定义翼展的平方值与机翼平面的面积之比，即λ＝l2/S ，升力系数Cy和阻力系数Cx及展弦比λ的关系是。
3、网片的水阻力与 流速 、 网片主尺度、 冲角 、 网片缩结系数 、网片拱度
和 网线直径 、网目大小等有关。
4、柔索所受的载荷如是沿索长均匀分布的，则按悬链线法计算分析，如是沿弦长均匀分布的，则按抛物线法计算分析。
二、简答题(30分，每题15分)

1、请问机翼的几何参数及展弦比的定义是什么？
答：弦长：翼剖面的前缘和后缘之间的距离称为翼弦，它的长度称以b 表示。
剖面的厚度：是以剖面上下表面之间的垂直线段的长度来计算。在实用中常以相对厚度表示，即厚度与翼弦之比。最大厚度用C表示，而相对最大厚度为：，
在翼剖面中把上下两面间的距离等分的曲线称为中弧。中弧到翼弦的距离叫剖面弯度。最大弯度称为翼形的拱度，以f表示。f与b的比值叫拱度比，又叫相对弯度：
翼展：机翼平面的长度，用符号l表示。
展弦比：翼展的平方值与机翼平面的面积之比，即λ＝l2/S。当机翼平面是矩形时，展弦比λ＝l/b。
上述各种技术参数中，翼形的厚度C、拱度f和展弦比λ对机翼的流体动力性能有很大影响，故称为机翼的要素。
2、何为柔性线，其有什么特点？ (15分)
[答]、柔索是指只能承受张力的绝对柔软的线，即只有抗拉性，无抗压、抗弯、抗扭、抗剪等性能。其特点：
（1）只有当柔索所承受的载荷稳定不变时，才有确定的形状，没有承受外力的柔索没有确定的形状。
（2）当载荷大小或分布改变时，柔索形状随之变化；
（3）如果柔索的形状发生改变，则会引起载荷改变，从而会进一步使柔索形状改变，直到稳定。
三、推导题（15分）
已知渔具水动摩擦阻力与下列因素有关：渔具的线尺度L，与水流相对速度V，流体密度ρ，流体粘性系数μ，重力加速度g；使用因次分析法，推导渔具水动摩擦阻力的关系式。
[解]、（公式推导，思路：应用因次和谐原理）
根据渔具在水中的运动状态可知，水动摩擦阻力主要与线尺度L（因次为L） 、与水流相对速度V（因次为L/T)，流体密度ρ(因次为M/L3)，流体粘性系数μ(因次为M/L·T)有关，而渔具水动磨擦阻力因次为ML/T2，因此有：R=f(ρ,L,V,μ)=∑KρaLbVcμd ，上式中a,b,c,d,K为无因次常数。
根据因次和谐原理得：
止式左边与右边每一单位均相等：
[M]：1＝a+d
[ L]：1=-3a+b+c-d
[ T]：-2=-c-d
以上联立方程组中，只能解出a，b，c为d的函数。

　a=1-d
　b=2-d
　c=2-d
把以上结果代入原式：
R=∑Kρ1-dL2-dV2-dμd= ∑KρL2V2[ρLV/μ]-d
式中设Re= ρLV/μ＝ LV/（μ/ρ）= LV/ν ，则
式中Cx= 2∑K[Re]-d
2、已知矩形机翼网板的面积为2.3m2，展弦比为0.5，相对拖速为1.25m/s，求冲角为25°时的阻力、扩张力和诱导阻力，该矩形网板的尺寸是多少（250时Cx=0.30，Cr=0.65）？（13分）

3、已知某流刺网得带网纲长60，测得网端绳离船的水平距离为40m，在渔船端的带网纲绳上张力为6kgf，绳与水平面的夹角为60º，绳在水中自重0.2kgf/m。问网端所在水层的深度是多少？网端绳处的张力有多大？网端处最少应配多少浮力？（20分）

•[解]（本题的思路：首先判断是属于什么样的外力分布，根据题意知按悬链线法，而该种方法的解题步骤一般是按条件求出悬链线的参数p（q、T0），一端点柔索张力情况下的高度和水平距离，再由此按两端点的位置关系解出另一端点的高度和水平距离，‥‥‥，本题两点的关系分别为整条纲的长度和水平距离，因此只能先判断）按题意如图所示
y TA
想法一：两挂点肯定不在同一水平点
则有TA＝6kg，T0＝3kg
　q=0.2kg/m,p= T0/q=15(m) TB A
　yA=6/0.2=30(m) B

　yA=pchxA/p x
　则 chxA/p=2, xA =19.755m

而xA-xB=40(m), xB=-20.245(m)，所以yB=pch xB/p=30.87(m)，即
h=0.87(m)，此时，TB=p yB=6.174(kg)，向上的分力为
纲的长度
则总的水中重量为52.96*0.2＝10.59（kg)
配备的浮力为5.4（kg）：10.59-6*sin600-5.4=-0.006(kg)（误差范围）
即说明整条纲另一端点的在水面，尚有7.04米（60-52.96）浮在水平面上，配备的浮子在纲索52.96米处。
注以上分析中，船与纲的连接处在水面以下。
想法二：与一同样，只不过xA-xB≠40(m)，所以按S为60米计算。
纲重60*0.2＝12kg，则配备的浮力为：12-6*sin600=6.80(kg)，
即yB=TB/q=37.15(m)，即h=7.15m，此时xB=-pch-1yB/p=-23.35(m)
4、某地曳网长100m，向岸边绞拉，两引纲与岸边的夹角为60º和120º，引纲上张力各为1000N。用作图法求网的形状以及阻力大小。（10分）
[解]（思路：按题意认为曳网在某一视图为网条，即为纲索问题。先按比例设定多少长度单位为多少力牛顿，再画出力的矢量图，由此再画网的形状）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A

R　 C
B

比例 1：1000N
R=1732(N) (测出的AB长/AC长再乘上1000N)，两张力延线相交即为网的形状，也可把其阻力分为几等分，再由每一段的受力方向画出。

试题3

一、 名词解释（15分，学号为奇数的学生做1、4，偶数做2、3，第5题为必做）
1、 阻力系数“自动模型区”
2、 网板空气动力效率
3、 渔具模型试验
4、 渔具特种模型相似
5、 解释悬链线因素表
二、 问答题（30分）
1、 论述渔具作业过程中水阻力的分类和成因。
2、 论述影响网片阻力的主要因素。
3、 论述渔具模型试验田内准则的主要内容。
三、 计算题（55分）
1、 试推导柔索平面平衡微分方程式的直角坐标形式。(学号为奇数的学生做)
2、 试推导柔索平面平衡微分方程式的自然坐标形式。(学号为偶数的学生做)
3、 某刺网长200m，高12m，目大30cm，网线直径1mm，水平缩结系数为0.707，流速为0.8m/s。请用巴拉诺夫，田内的网片阻力公式计算该网横流时的阻力。
4、 渔船航行时，将一测深锤投入水中，锤在水中重3kg，绳子放出入水的长度为60m，重锤未接触海底，量得绳子出水端得切向与铅垂线夹角为31º。求：①重锤所处得水深；②绳子所受阻力得大小（锤子的水阻力和绳子的自重不计，绳子的水阻力按沿弦长均布计算）。

参考答案：(名词解释中以划线部分为重点)
一、 (每题5分)
1答(阻力系数“自动模型区”)：渔具构件在水中作相对运动时，随着Re数的增大，在103<Re<3*105范围内，形状阻力急剧上升，总阻力急增，但从Cx=体现Cx与V2成反比，阻力系数结果还是变化不大，基本为一定值，故称为“定值区”，阻力系数的稳定标志着流态的稳定，故Re=103~3*105区称为“自动模型区”。
2答(网板空气动力效率)：升力系数与阻力系数之比(升阻比)Cr=Cy/Cx，由于网板的升力系数与阻力系数测定一般是在风洞中进行的，故在空气动力学上称为网板空气动力效率。
3答(渔具模型试验)：将是把设计的渔具(网具或网板)，按有关的相似定律(准则)，复制成小尺度的代表物(即模型)。在渔具作业环境相似或近似的条件下(试验)，分析研究这些模型的受力和展开形状等情况，用来推测设计的实际渔具在实际作业中可能发生的现象，在渔具设计改进和作业力学调整方面起到了非常巨大的作用。
4答(渔具特种模型相似)：按照牛顿普通相似定律来解决渔具的各种力的相似非常困难(除非是其本身)，因此在模型试验中，用抓住主要矛盾的方法，使物体起主导作用的力保持相似即可，这就是所谓的特种模型相似。在渔具特种模型相似定律中主要有：雷诺定律(粘性力相似定律)、弗洛德定律(重力相似定律)。
5答(悬链线因素表)：柔索上所受的载荷是沿索长均匀分布时，可把计算柔索张力和形状的各个因子之间的关系制成的表格称为悬链线因素表。其中的因素有以下几项：l/so，f/so，f/l，Φ，tgα(shφ)，αo。
二、 1答 (论述渔具作业过程中水阻力的分类和成因、10分)：
R=R摩+R形+R波
R摩：磨擦阻力，运动物体界层内水流有速度梯度，水质点相互磨擦，消耗物体动能，即造成阻力。
R形：形状阻力(漩涡阻力)，由于物体的形状，界层分离形成漩涡，不断冲向后方，不断地消耗着能量，这部分能量消耗，便形成了形状阻力。
R波：兴波阻力，波浪形成后，物体周围压力分布变化，其在物体运动方向上的投影即为兴波阻力。(水面运动—水面扰动区—产生水分子波动—消耗物体能量)
2答 (论述影响网片阻力的主要因素、10分)：
(1)、由田内模型试验测试得出的网片阻力公式(网目形状为正方形时)：R=[1.8+2(d/a-0.01)α]SV2可知，网片阻力与d/a有关，与冲角有关，网片面积大小及水流相对速度平方有关。
(2)、按理论分析网片阻力系数公式：可知，与缩结系数(cosφ)有关、与所测定的k和测定的条件(田内认为网线是圆柱体时实验测定值)及网线材料有关，也与结节情况有关。
(3)、从作业环境中分析，它也与风、波浪、水流情况和网片的拱度有关。
3答(论述渔具模型试验田内准则的主要内容、10分)：在实物和模型两个比较系统中，当流体介质和网线材料相同时，有以下内容(物理下标为“1”的代表实物，下标为“2”的代表模型)：
(1) 模型网和实物网的尺度比换算公式：
大尺度比λ=l1/l2，小尺度比λ´=d1/d2=a1/a2
(2) 模型网各部分边缘网目数的比换算公式：n2=λ/λ´n1
(3) 模型网和实物网的速度换算公式：V2=V1
(4) 浮沉力换算公式：F2=
(5) 纲索直径换算公式：
(6) 阻力(网线张力)的换算公式：R2=
(7) 网线材料、直径换算：或一致，
(8) 时间换算：
(9) 网板阻力换算：(其中的)
每一个物理量要说明。
三、 1.(15分)：见图建立直角坐标系。
X轴与来流方向相反(运动方向)，与X轴垂直为Y轴， Y T+ΔT
取微段AA’(在平衡状态)，单位长度外力q：qx，qy，A点张 A‘
力为T，方向角为α，力的分量为Tcosα、Tsinα.A’点张力 q ds
(T+ΔT)分量为(忽略二阶微量)：， A V
，则考虑ΔS段平衡： T
X

当ΔS→0时简化并整理得：

n’ τ T+ΔT τ’
2(15分)：取微段AB，A点的自然坐标和B点相应 n B
的自然坐标主法线夹角为Δθ，A点张力为T， A Δθ
B点张力为T+ΔT，外力为qΔS，考虑微段平衡：
T
τ：(T+ΔT)cosΔθ-T+qτΔS=0
n：(T+ΔT)sinΔθ+qnΔS=0
当ΔS→0，Δθ→0，cosθ→1，sinΔθ→Δθ
略去二阶微量简化整理得：
(ρ1=ds/dθ曲率半径)
3(20分)解：因为EN=ET=0.707，刺网是以网片形式作业的，所以由按巴拉诺夫网片阻力计算经验公式(2a=26~54mm、d=0.28~1.5mm、v=0.042~0.51m/s)：R90=，式中网片缩结面积S=200*12=4200(m2)，d=1mm，a=300/2=150(mm)，v=0.8m/s，代入公式得R90==2.79*104(N)。
按田内网片阻力计算经验公式(EN=ET=0.707)：R90===
3225.6(kg)=3.16*104(N)
答：略
4(20分)解：按题意得出绳子的形状受力图： T
绳子在水中受力是沿弦长均布的，由此我们应用抛物线 59o
方法。由于在绳子端点其倾角为310，假设绳子有另一半与
其处在同一水平，如有表给出，则可按抛物线表进行计算。
S0=60*2=120(m)，T0=3kg，α=310，查表时需内插：
tgα=0.6009,tg30.50=0.59,tg390=0.81,按角度内插。
L/S0=0.9471，则h=L/2=60*0.9471=56.82(m)。
由题意得，绳子的水动力近似认为由端点张力和 G
重锤重力组成，所以：T=To/cosα=3.5(kg)，则R==1.8(kg)。
另如不按抛物线表计算，则由以下方程组解决：
，式中q为绳子的水动力R与重锤秘处的水深H比值，x值为H值，So=120，L为2H，To=3kg=30N，代入上式得：
忽略小量，解此方程组得R=1.8(N)，H=56.8(m)
表：抛物线因素表
L/S0
f/S0
L/f
tanα
α0
0.97
0.95
0.90
0.85
0.80
0.75
0.70
0.65
0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.0975
0.14
0.19
0.24
0.27
0.30
0.33
0.35
0.37
0.39
0.41
0.42
0.44
0.45
0.46
0.47
0.48
10.0
6.8
4.7
3.5
3.0
2.5
2.1
1.8
1.6
1.4
1.2
1.1
0.91
0.78
0.65
0.53
0.42
0.40
0.58
0.85
1.11
1.33
1.60
1.90
2.20
2.30
2.86
3.33
3.80
4.40
5.20
6.20
7.60
9.60
22
30.5
40
48
54
58
62
65
67
71
73
75
77
79
81
82
84

试题4
一、 回答题（60分）
1、 设计渔具时如何提高其水动力效率？
2、 请推导平面网片上张力和缩结系数的关系式。
3、 柔索形状和张力计算各种方法的应用条件和特点是什么？
4、 试述田内准则的内容。
二、 计算题（40分）
一圆锥形网（尺寸大小见图所示）在水中由双船拖曳，网相对水流的速度为2.5knot，方向与网口垂直。网口上纲和下纲装配有60个球形浮子和80个球形沉子，直径分别为25cm、20cm，浮力和沉力分别为4kg和3kg；上纲和下纲的长度相等，分别是直径27mm的PE绳和15.5mm的钢丝绳。已知曳纲长度为1200m，直径为28mm，在水中每米重1.8kg，曳纲与网的连接处在Y和Z方向的夹角为β=570和γ=830，求在这种情况下渔船的最小拖力和网口的位置。已知曳纲的水动力系数为，，；网衣取Θ=1.25，网身处：Φ=350 ，2a=150mm，d=2.5mm；网囊处：Φ=300， 2a=80mm,d=3.5mm。（曳纲计算时可按分段法分三段计算）
船 Φ
Z
X O
V h=52m h’=8m
Y S=80m

试题5

一、 回答题（40分）
1、 影响囊网阻力的因素有哪些，如何降低囊网阻力？
2、 模型试验的定义是什么，应遵循的准则有哪些？
二、 计算题（60分）
1、 知渔具水动阻力与下列因素有关：
物体的线尺度L，与水流相对速度V，流体密度ρ，流体粘性系数μ，重力加速度g；使用因次分析法，推导水动阻力的关系式。
2、某船以21节速度拖曳长780m的钢丝绳，钢丝索水中敷有一重物（重物水中自重8T，水动沉降力21T），钢丝直径d=70cm，在水中重量为15.6kg/m。若钢丝索升力不予考虑，而阻力D0=547kg/m，沿索长均匀分布。试用图解法求钢丝索在水面处张力，重物离船水平距离和深度。
3、某流刺网横流作业，每片网片的缩结长为20m，网片高似乎50目，目大90mm，水平缩结系数0.5，单位缩结面积网片的水阻力为0.7kgf/m2。网片受流后的实际高度为3.14m，求每片网片的上，下纲的浮，沉力（网片重量不计）。
试题6
一、名词解释（15分）
1、 摩擦阻力
2、 特征面积
3、 特种模型相似
二、问答题（30分）
1、论述渔具作业过程中水阻力的分类和成因。
2、论述影响网片阻力的主要因素。
3、论述渔具模型试验田内准则的主要内容。
三、计算题（55分）
1、试推导柔索平面平衡微分方程式的自然坐标形式。（15分）
2、渔船航行时，将一测深锤投入水中，锤在水中重3kg，绳子放出入水的长度为60m，重锤未接触海底，量得绳子出水端得切向与铅垂线夹角为31º。求：①重锤所处得水深；②绳子所受阻力得大小（锤子的水阻力和绳子的自重不计，绳子的水阻力按沿弦长均布计算）。（25分）
3、柔索图解法的基本原理。（15分）

试题7
一、 填空题(20分)
1、一个物体所承受的水阻力的大小取决于物体周围的 和 的强度，以及液体的
等性质。
2、网板的水阻力与 、 、 、 、
和 、 等有关。
3、网片阻力公式中，特征面积是指 。
4、柔索所受的载荷如是沿索长均匀分布的，则按 法计算分析，如是沿弦长均匀分布的，则按 法计算分析。

二、 简答题(50分)
1、物体在水中运动时所受的主要水阻力有哪几种？原因及特性是什么？
2、物体在水中运动时流体的边界层定义？它有何特征？
3、什么是流体的动力相似？
4、什么是自动模型区？
5、什么是佛洛德相似定律？相似条件是什么？
6、研究圆锥形网时有哪几点假定？
7、何为柔性线，其有什么特点？

三、 有一流网，长200目，缩结后高度为6m，目大10cm，网线直径为0.18cm，水平缩结吸收0.5，上纲所加浮力为5kgf，下纲所加沉降力为5kgf。作业时，受到与网片垂直的水流作用而漂流。当水流速度为0.6m/s时，浮力和沉力与单位网条切向交角为45º，网衣自重不计，求流网的漂流速度。 (20分)

四、 已知圆球浮子的直径D、水流速度V、阻力系数Cx、粘性系数r，求浮子的阻力。(10分)

试题8

一、回答题（45分）
1、物体在水中运动时，所受到的主要阻力有哪几种？引起该阻力的原因以及各种阻力的特性是什么？
2、 试述悬链线因素表的制作原理和依据
3、 在水槽中进行网渔具模型试验时，是否能同时满足雷诺定律和佛汝德定律，为什么？
三、 计算题（55分）
1、 知渔具水动阻力与下列因素有关：
物体的线尺度L，与水流相对速度V，流体密度ρ，流体粘性系数μ，重力加速度g；使用因次分析法，推导水动阻力的关系式。（15分）
2、某刺网长200m，高12m，目大30cm，网线直径1mm，水平缩结系数为0.707，流速为0.8m/s。请用巴拉诺夫，田内的网片阻力公式计算该网横流时的阻力。
3、某地曳网长100m，向岸边绞拉，两引纲与岸边的夹角为60º和120º，引纲上张力各为100kgf。用作图法求网的形状以及阻力大小。

试题9
一、名词解释（15分）
1、形状阻力
2、悬链线因素表
3、渔具模型试验
二、问答题（30分）
1、如何选择网板的冲角？
2、论述影响囊网阻力的主要因素。
3、已知渔具在水中运动，速度均匀，水是不可压缩的，则应根据什么准则来建立模型试验？
三、计算题（55分）
1、试推导栽荷沿索长均匀分布时的柔索曲线方程。（15分）
2、已知矩形机翼网板的面积为2.3m2，展弦比为0.5，相对拖速为1.25m/s，求冲角为
25°时，阻力，扩张力和诱导阻力。该矩形网板的尺寸是多少（CX=0.30，Cr=0.65）？
（15分）
3、某拖网的网盖规格为：网衣为正梯形，上下端各为512目和422目，高60.5目，目大114.3mm，网线直径d=2.5mm。现要进行模型试验，制作模型网的网线规格为380D/3X1，d=0.47mm。模型网为实物网的1/10。请换算出模型网的网盖的网衣规格。如果作业时拖速为1.6m/s，则模型试验时的拖速应为多少？如果模型试验时，测得网具阻力为8.1kgf，则实物网的阻力有多大？（请用田内准则进行换算）。（25分）
试题10

一、名词解释（15分）
1、卡门漩涡
2、柔索
3、渔具模型
二、问答题（30分）
1、影响网板阻力的主要参数
2、请推导平面网片上张力和缩结系数的关系式。
3、分析柔索计算方法的优缺点
三、计算题（55分）
1、试推导栽荷沿索长均匀分布时的柔索曲线方程（直角坐标原点在柔索的最低点）。（15分）
2、直径为15cm的圆球形浮子，在空气中重为550g。用一根长5m的细绳将该浮子与沉在水底的重物相连。问流速为1m/s时，浮子的空间位置如何？（细绳的自重和阻力不计，v=1.19×10-6m2/s）（20分）
3、某流刺网横流作业，每片网片的缩结长为20m，网片高似乎50目，目大90mm，水平缩结系数0.5，单位缩结面积网片的水阻力为0.7kgf/m2。网片受流后的实际高度为3.14m，求每片网片的上，下纲的浮，沉力（网片重量不计）。（20分）

试题11
一、名词解释（15分）
1、水动力
2、柔索形状和张力
3、牛顿相似定律
二、问答题（30分）
1、圆球形浮子的阻力系数与什么有关？如何变化？
2、简述已知悬点的位置和一组作用力的大小和方向时，求柔索形状的图解法。
3、某网片横流安设，上纲因固结不可移动，下纲装有沉子，但未接触海底，设在深度方向上，水阻力沿网片弦长分布，试分析该网片在水流作用下的可能形状。
三、计算题（55分）
1、试推导柔索空间平衡微分方程式的自然坐标形式。（15分）
2、某流刺网横流作业，每片网片的缩结长为20m，网片高似乎50目，目大90mm，水平缩结系数0.5，单位缩结面积网片的水阻力为0.7kgf/