1.何谓“船舶快速性”？在给定航速要求情况下，设计时追求高的船舶快速性是否还有意义？为什么？
(1)“船舶快速性”是研究船舶尽可能消耗小的主机功率以维持一定航速的能力。或者说，在给定主机功率时，表征船舶航速高低的一种性能。
(2)有意义，对一定的船舶要求达到一定航速时，所需主机功率小者，谓之快速性好，反之较差。
(1)船舶阻力的分类：
按流体种类分：空气阻力、水阻力。
sack(2)船体阻力的分类：
按产生阻力的物理现象分类：兴波阻力 Rw、摩擦阻力 Rf、粘压阻力 Rpv 按作用力的方向分类：摩擦阻力 Rf、压阻力 Rp；
按流体性质分类：兴波阻力 Rw、 粘性阻力 Rv；
傅汝德阻力分类：摩擦阻力 Rf，剩余阻力 Rr。
3.影响船体阻力的因素主要有哪些？
① 船型 ② 航速 ③外界条件（水深，温度，流体介质等）
4.形似船，相应速度的概念。
(1)形似船：是指仅大小不同形状完全相似（即几何相似）的船舶之间的统称，如实船和它的船模即为相似船。
(2)相应速度：是指形似船之间，为了保持傅汝德数Fr相同，则它们的速度必须满足一定的对应关系。
5.若要直接从船模的总阻力求实船的总阻力，必须满足怎样的相似条件？事实上这样的条件能实现吗？为什么？
(1)需满足：船体总阻力相似定律——全相似定律
（包括了：粘性阻力相似定律——雷诺定律、兴波阻力相似定律——傅汝德定律）；
(2)事实上这样的条件不能实现，因为
①船模要在运动粘性系数比水小得多的流体中进行试验，目前还办不到；
②若在水池中进行试验，则船模的速度较大，难以实现。
6.何谓相当平板？何谓形状效应？引入相当平板概念后船体曲率为什么会影响摩擦阻力？影响情况如何？
(1)相当平板：船体的摩擦阻力与其同速度、同长度、同湿面积的光滑平板摩擦阻力相当， 该假定中的“光滑平板”就称为该船的“相当平板” 。
(2)形状效应：由于船体弯曲表面影响使其摩擦阻力与相当平板计算所得结果的差别称为形状效应。
(3)为什么：弯曲船体表面的水流之平均速度较平板情况为大，其平均边界层厚度必较薄，同时弯曲表面易发生边界层分离以致产生旋涡。
(4)影响情况：会增加摩擦阻力，但是这种阻力增加量是比较小的，因为弯曲表面所引起摩擦阻力的增大与分离点后漩涡区摩擦阻力的减少有所抵消，考虑到各种因素之间的互相抵消作用，摩擦阻力的增量是较小的。
7.相对粗糙度一定时，摩擦阻力系数随Re数的变化可分为哪三个阶段？ ①水力光滑阶段：当 Re 较小时，漆面平板摩擦阻力系数Cfr与光滑平板摩擦阻力系数 Cf重合。即粗糙度对阻力没有影响。
②过渡阶段：当 Re 增大到某一值时，Cfr开始大于光滑平板摩擦阻力系数，且他们之间的差值逐渐增大。
③完全粗糙阶段：当Re继续增加到某一雷诺数后，△Cf=（Cfr-Cf)基本不再随 Re 而变化，近似为一常数。
8.阐述船体表面粗糙度对阻力的影响。
船体表面粗糙度可分成两类：
普遍粗糙度（漆面粗糙度）和局部粗糙度（结构粗糙度）。
普遍粗糙度主要是油漆面的粗糙度和壳板表面的凹凸不平等。
局部粗糙度主要为焊缝、铆钉、开孔以及突出物等粗糙度。
这些微小的粗糙度会导致阻力的大幅度增加。
9.在计算船模的摩擦阻力时，为何不必考虑粗糙度补贴？
船模表面由于加工精良，同时速度要比实船低得多，因此船模表面粗糙度相对于其界层的层流底层要小，所以一般认为船模表面属于水力光滑情况，即不考虑表面粗糙度对摩擦阻力的影响。
10. 何谓污底？为何污底造成船速下降？
(1)污底：哈尔滨雾霾天气船舶在营运过程中，船体水下部分因长期浸泡在水中，除钢板被腐蚀外，海水中
的生物，如贝类、海草等将附着在船体上生长，使船体表面凸凹不平，大大增加了船体表面的粗糙度，阻力增加很大，这种现象称为“污底”。
(2)污底造成船速下降的原因：一方面由于污底直接增加了阻力，另一方面由于阻力增加导致推进器运转情况改变，致使螺旋桨效率下降。
11. 防治污底的方法？
防治污底的方法通常是先咋船体表面敷涂两遍防锈漆，然后再涂一二遍防污漆。此外，污底的海船在淡水港内停泊数日后再行出海，其附着的贝类和海草的大部分因死亡而脱落。对污底严重的船必须定期进坞除污，重新油漆。
12. 试述船体摩擦阻力计算步骤。
(1) 计算船的湿表面积；
(2) 计算雷诺数 Re；
(3) 根据光滑平板摩擦阻力公式算出或由相应的表中查出摩擦阻力系数 Cf；
2013年山东高考数学(4) 决定粗糙度补贴系数ΔCf 的数值，目前我国一般取ΔCf=0.4*10-3；
(5) 根据 算出船的摩擦阻力。
13. 肥大船型首舭涡的产生对阻力和浮态有何影响？
舭涡的产生使船首底部形成低压区，不但使粘压阻力增加，而且造成了船体
航行过程中的埋首现象，又会增加阻力。
卫星加密
14. 型线设计时，从减小粘压阻力出发应注意哪些原则？
①应注意船的后体形状。去流段长度满足HOUSE OF SAND AND FOGLr≥4.08(Am)0.5，这里Am为船中横截面面积；对于低速肥大船型可满足Lr≥2.5(Am)0.5。同时，后体收缩要缓和，例如船尾水线与中间线间的夹角对不同速度的船可考虑贝克提出的要求，以避免尾部产生大量旋涡，降低粘压阻力。
②应避免船体曲率变化过大。在横剖面面积曲线上，前眉切勿过于隆起，后肩切勿过于内凹，否则两肩部容易产生旋涡，增大粘压阻力。
③前体线型应予适当注意。特别对低速肥大型船，其舭涡阻力是粘压阻力的重要组成部分，采用球鼻型船首有可能减小这一部分阻力。
15. 为什么说“企图通过改变船体形状来减小摩擦阻力是无甚收益的”？
对于船体弯曲表面的研究表明，船体的摩擦阻力的确大于相当平板的摩擦阻力。但是这种阻力增加量是比较小的，其原因在于弯曲表面所引起摩擦阻力的增大与分离点后漩涡区域摩擦阻力的减小有所抵消，考虑到各种因素之间的相互抵消，傅汝德假定在实用上不致发生很大误差。因此，可认为船体弯曲度对摩擦阻力的影响并不显著，故一般认为想通过改变船体形状来减少摩擦阻力是无甚收益的。
16. 试述船波成因及其图形特征。
(1)船波成因：在船舶驶过之后，留在船体后方并不断向外传播的波浪称为船行波。水流流经弯曲的船体时，沿船体表面的压力分布不一样，导致船体周围的水面升高或下降，在重力或惯性的作用下，在船后形成实际的船波。
(2)船波图形特征：
①整个船行波分为首尾两个波系，各由横波和散播组成；
②整个波系基本上集中在凯尔文角所限定的扇形面范围之内；
③船首横波通常在船首处略后处为波峰，而船尾横波则在尾柱略前处由波谷
开始；
④整个波系的各散波之间及散波与横波之间互不干扰；
⑤船首尾两横波在船尾部分互相混合，组成合成横波，因此通常在船尾及其后方所观察到的已是两横波干扰后的合成波。
17. 试从受力和能量观点说明兴波阻力的成因。
(1)受力：船体在运动过程中兴起波浪，由于波浪产生，改变了船体表面的压力分布情况，船首的波峰使首部压力增加，而船尾的波谷使尾部压力降低，于是产生首尾流体动力差。这种由兴波引起的压力分布的改变所产生的阻力称为兴波阻力。
(2)能量：船舶在水面航行时产生波浪，船体必须提供兴波的波能，即要克服兴波阻力做功。
18. 何为兴波干扰？何谓有利干扰？不利干扰？ 设计时应注意什么原则？
(1)兴波干扰：由于实际船体兴波存在船首波系和船尾波系，且两波系中的横波在船尾处相遇而叠加，这种现象称为兴波干扰；
(2)有利干扰：如果首波波峰在船尾与尾波波谷相叠加，则合成横波波幅减小，兴波阻力减小，这种情况称为有利干扰；
(3)不利干扰：如果首尾横波波谷相叠加，则合成波的波幅增大， 波能必然增大，因而兴波阻力随之增大。这种情况称为不利干扰。
(4)设计时应注意的原则：要根据规定的航速合理地选择船型，力求避免波阻峰点，设法处于波阻谷点。
19. 在船舶设计中为了减小兴波阻力，要更注重前体形状的设计，为什么？
在兴波阻力中的“自然兴波阻力”部分的大小与首尾横波、散波的波高关系甚密，而这些波浪的波高受船体形状（主要是首尾端形状）的影响，特别是首部形状的影响尤为突出。
20. 减小兴波阻力有哪些途径？相应根据是什么？
（1）减少常规船兴波阻力：
①选择合理的船型参数；
②设计良好的首尾形状；
③造成有利的波系干扰；
④高速排水型艇安装消波水翼。
根据：设法减小其兴波幅值，从而使兴波阻力有所减小。
（2）应用不同设计概念：
①双体和多体船设计概念；
②使船体抬出设计概念；
③船体下潜设计概念；
④复合设计概念 。
根据：不同的设计概念能 产生不同于常规船的水面航行状态方式，从而减小兴波阻力。
21. 现行利用模型试验研究分析兴波阻力的采用什么方法？
现行的模型实验方法是根据（1+k）法即三因次法 Cw=Ctm东方热线首页-(1+k)Cfm 的关系式，通过模型试验确定兴波阻力系数来研究、分析兴波阻力，可较二因次分析法
更正确的反映兴波阻力的特性。
22. 对于高速船模型试验，通常用剩余阻力曲线来分析兴波阻力的特性，为什么？
对高速船，剩余阻力中的绝大部分是兴波阻力，因此，已足以反映兴波阻力的特性。
23. 船行波和破波的定义。
(1)船行波：在船舶驶过之后，留在船体后方并不断向外传播的波浪称为船行波；
(2)破波：被船体兴起后很快就破碎的波浪，称为破波。
24. 试述破波阻力的特性。
①对于航速较高的丰满船型，破波阻力是一种不容忽视的阻力成分；
②破波阻力来源于船首非线性兴波的破碎，描述兴波现象的无量纲数是傅汝德数。但破波发生在船首附近，是一个局部现象，船长的作用并不明显，代替船长的应该是船舶吃水。吃水浅的船型，整个船体更靠近水面，对水面的扰动较大，非线性效应明显，故起作用的应该是吃水傅汝德数FrT=v/(gT)0.5，T是吃水；
③对于几何相似的丰满船型，破波阻力随Fr的增大而增加；
④对于同一丰满船，在同样航速时，压载情况的吃水小，吃水博汝德数大，破波阻力比满载时为高；
⑤系统的试验表明破波阻力与船型参数，主要是宽度吃水比B/T、进流段长度、球首伸出长度等有关。减小B/T、增加进流段长度、采用前伸的薄形球首，都对减小破波阻力有利。前伸球首实际上使水线在首部的坡度明显减小，可降低波陡、减缓波浪破碎。对丰满船的压线状态，球首的作用更为明显。
25. 破波阻力如何测定？
应用尾流测量法测定出尾流阻力Rv，再由试验测量表明船体粘性阻力
Rv0=（1+k）×平板摩擦阻力，最后可得破波阻力Rwb=Rv－Rv0
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议