船舶阻力与推进自学考试试卷.doc

船舶阻力与推进
1．对船舶粘压阻力影响最大的因素是 【 B 】
A．船舶前体形状 B．船舶后体形状
C．船舶速度 D．船舶长度
2．船舶阻力中属于压差阻力的是 【 B 】
A．摩擦阻力和粘压阻力 B．粘压阻力和兴波阻力
C．摩擦阻力和兴波阻力 D．破波阻力和粘压阻力
3．以下对雷诺数对摩擦阻力的影响的描述正确的是 【 A 】
A．来流速度V不变时，由于x增大引起Re增大时，摩擦阻力减小
B．当x不变时，由于速度V增大引起Re增大时，摩擦阻力减小
C．雷诺数增大，摩擦阻力减小
D．雷诺数增大，摩擦阻力增大
4．船舶兴波中存在相互干扰的波系是 【 D 】
A．船首散波系和船尾散波系 B．船首散波系和船尾横波系
C．船首横波系和船尾散波系 D．船首横波系和船尾横波系
5．匀速直线运动的船舶，其船行波波能的传播速度与船速的关系是【 B 】
A．二者相等 B．前者为后者的一半 C．前者为后者的两倍 D．与船型相关
6．下列对船模数据的表达不恰当的是【 D 】
A． B． C． D．
7．保持排水量和长度不变时，改变棱形系数时，下面对其对阻力的影响描述不正确的是【 D 】
A．其对摩擦阻力的影响很小 B．低速时，棱形系数小，剩余阻力小
C．中速时，棱形系数小，剩余阻力小 D．高速时，棱形系数小，剩余阻力小
8．浅水中船舶的阻力与深水相比会【 D 】
A．增大 B．减小
C．基本一致 D．视具体情况况而定
9．高速船的船型一般比低速船瘦长，主要是为了减小【 A 】
A．兴波阻力 B．粘压阻力
C．摩擦阻力 D．破波阻力
10．以下对于滑行艇的描述正确的是 【 C 】
A．滑行艇的重心位置一般在船舯处，以调整其航行时的姿态
B．滑行艇一般采用较大的长宽比，以降低高速航行时的阻力
C．滑行艇的重心位置一般在船舯之后，可使滑行艇以“最佳航行纵倾角”航行
D．滑行艇尺度越大，滑行面积越大，越容易进入滑行状态
11．船舶推进效率是【 B 】
A．由螺旋桨敞水效率、船身效率、相对旋转效率和轴系效率组成
B．船舶有效功率与螺旋桨船后收到功率的比值
C．船舶有效功率与螺旋桨敞水收到功率的比值
D．螺旋桨推力功率与敞水收到功率的比值
12．习惯上常常采用节来作为船舶速度的单位，以下表达正确的【 B 】
A． B．
C． D．
13．等螺距螺旋桨【 C 】
A．各半径处螺距和螺距角都相同 B．各半径处螺距和螺距角都不同
C．各半径处螺距角都不同 D．各半径处螺距有可能不同
14．螺旋桨桨叶带有一定的向后纵斜的好处是【 C 】
A．减小螺旋桨自身的水阻力
B．相对增大桨的直径，提高敞水效率
C．增大与船体尾框的间隙，减少由桨引起的船体振动
D．为了避免螺旋桨空泡的出现
15．根据理想推进器理论，螺旋桨载荷系数越小，螺旋桨效率【 A 】
A．越高 B．越低 C．不一定 D．不变
16．在拖曳水池中进行螺旋桨敞水试验，当沉深足够时，需要满足的相似条件是【 D 】
A．空泡数相等 B．雷诺数相等
C．傅氏数相等 D．进速系数相等
17．所谓实效伴流指【 D 】
A．推力等于零时的伴流 B．在没有螺旋桨时桨盘处的伴流
C．不考虑粘性时的伴流 D．有螺旋桨存在时，桨盘处的伴流
18．增大伴流【 B 】
A．对于提高船身效率有利，但是对敞水效率不利
B．对于提高船身效率和敞水效率均有利
C．对于提高船身效率有利，但是对于相对旋转效率不利
D．对于提高船身效率和敞水效率均不利
19．桨叶不产生空泡的条件为：【 B 】
A．叶切面上的减压系数大于空泡数 B．叶切面上的减压系数小于空泡数
C．叶切面上的减压系数等于空泡数 D．叶切面上的减压系数恒等于常数
20．主机负荷过重，主机转速达不到额定转速（相差不大），在不改变桨的设计前提下，最简单的办法是【 C 】
A．更换主机 B．更换齿轮箱
C．削桨，将桨的直径略微减小 D．增设压浪板

二、填空题 （本大题共4小题，每小题2分，共10分）
请将下列每小题的答案填写在答题卡上非选择题答题区域的相应位置上。错填、不填均无分。
21．附体阻力的主要成分是摩擦阻力与 粘压阻力。
22．浮心纵向位置的改变对 摩擦 阻力影响很小，对 剩余 阻力影响较大。
23．螺旋桨转矩系数的正确表达形式是 。
24．最适用于重负荷船舶的特种推进器是 导管螺旋桨 。

三、名词解释题 （本大题共5小题，每小题4分，共20分）
25．储备功率 考虑到波浪中的阻力增值, 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
§2-4-3
26．相当平板 §2-2-2
27．伸张轮廓 将各半径处共轴圆柱面与桨叶相截的各切面展成平面后, 以其弦长置于相应半径的水平线上, 并光顺连接端点所得之轮廓称为伸张轮廓
28．推进特性曲线 螺旋桨在不同转速下工作时所要求的
主机马力约略与转速的三次方成比例, 表示此种关系的PS -n3 曲线通常称为推进特性曲线
29．螺旋桨尺度作用

四、简答题 （本大题共4小题，每小题6分，共24分）
30．试述球鼻首对阻力的影响。
答：（1）减小兴波阻力。对于中高速船，球鼻艏产生的波系与船体波系可能发生有利干扰，从而减小兴波阻力；（2）减小舭涡阻力。对于低速肥大船型，满载时球鼻艏可减小首部舭涡，压载时主要减小破波阻力。此外，肥大船安装球鼻艏后，可减小埋首现象；（3）减小破波阻力。对于低速肥大船型，加装球鼻艏，大大改善了船首柱附近的压力分布，缓和了船首破波情况，从而降低了破波阻力。

31. 何谓“形状因子”？如何用普罗哈斯卡（Prohaska）法确定它的值？
答：（1）定义形状因子为r=(1+k)=Cvm/Cfm0 （2分）； （2）在Fn=0.1～0.2,假定Cw=yFn4 ,→Ct/Cf0=r+ yFn4/Cf0 ,此即Ct/Cf0关于Fn4/Cf0的一次方程,取若干试验点,按直线拟合之,该直线在纵轴上的截距即为形状因子。

32．内河船当吃水受限制时，为什么要采用隧道型艉？
答：当吃水受限制时，桨直径受限制，采用隧道艉型后，可增加螺旋桨直径，从而增加盘面积，使载荷系数减少，推进器效率得到提高

33．桨叶剖面减压系数，当来流速度增加时，减压系数如何变化？为什么？

若切面上某处之ξ< 0 , 则表示该处压力增高( 即大于p0 ) ; 若ξ> 0 , 则为压力降低。通常认
为, 当B 点的压力降至该水温下的汽化压力(或称饱和蒸汽压力) pv 时, B 点处即开始出现空
泡。故B 点产生空泡的条件为:

若切面上B 点处的减压系数ξ≥σ, 则pb ≤ pv , B 处即产生空泡。反之, 当B 点处的ξ<σ,
则pb > pv , 即不产生空泡。因此, B 点产生空泡的条件也可写成:
ξ≥ σ
因σ可用以衡量切面上是否发生空泡, 故称为空泡数。
综上所述, 根据桨叶上某处的减压系数ξ与空泡数σ的比较, 可以判断该处是否发生空
泡 其判断的准则是:
当ξ≥ σ 有空泡
当ξ < σ 无空泡 ( 6 -3)
由上式可见, 欲使桨叶切面不发生空泡, 应设法减小减压系数ξ, 或增大空泡数σ。为此有
必要分别了解影响减压系数ξ和空泡数σ的各种因素。
五、应用题 （本大题共2小题，每小题13分，共26分）
34．某海船模型速度，，，湿面积，缩尺比，测得总阻力，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。（13分）
，
附表：

15°C
20°C
海水

淡水

解：（1）实船长度、速度及湿面积：

，
（2）船模的摩擦阻力系数：（取20度的淡水条件下的值）
，
（3）船模总阻力系数：（取20度的淡水条件下的值）

（4）船模剩余阻力系数：
（5）实船摩擦阻力系数：（取15度的海水条件下的值）

（6）实船剩余阻力：
实船总阻力系数：

35．已知某内河船（水密度）的螺旋桨直径米，在系泊状态（）下的推力系数和转矩系数分别为，。主机在额定状态工作时，螺旋桨转速转/分，船后收到功率，相对旋转效率，求系泊状态下螺旋桨的转速、推力及需要的船后收到功率。(13分)

解： 首先根据额定转速和船后收到功率可以确定敞水额定扭矩：

进而根据额定扭矩可以确定系柱工况对应的转速：

根据推力表达式可得系柱工况下螺旋桨发出的推力：

此时所需船后收到功率为
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