船舶阻力與推進(jìn)真題計(jì)算題解答

1、一、提示 1、為了方便和正確顯示題目中的公式，請(qǐng)安裝MathType5.0或以上版本。 2、考前請(qǐng)熟悉計(jì)算器的操作，掌握乘方、開(kāi)方、對(duì)數(shù)求解的操作方法，確保計(jì)算準(zhǔn)確無(wú)誤。3、在計(jì)算過(guò)程中，盡量采用國(guó)際單位制，最好不使用英制或工程單位制，避免計(jì)算過(guò)程產(chǎn)生不必要的錯(cuò)誤，確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。4、最有可能出現(xiàn)計(jì)算題的知識(shí)點(diǎn)：1）船舶阻力部分：傅汝德法（例如：2010年7月第37題）三因次法（例如：2010年7月第37題）海軍系數(shù)法（例如：2011年7月第35題）。2）船舶推進(jìn)部分：敞水性征曲線、推進(jìn)系數(shù)和推進(jìn)效率的各種成分的綜合應(yīng)用。進(jìn)速系數(shù)為零時(shí)的相關(guān)計(jì)算（2010年7月第36題）進(jìn)速系數(shù)為最大值

2、時(shí)的相關(guān)計(jì)算（2011年7月第36題第（2）問(wèn)）進(jìn)速系數(shù)介于零和最大值之間時(shí)的相關(guān)計(jì)算（2011年7月第36題第（1）問(wèn)）及附加題(武漢理工碩士研究生入學(xué)考試真題)5、閱讀時(shí)，注重梳理解題思路、規(guī)范解題過(guò)程。6、可能存在打字或計(jì)算錯(cuò)誤，請(qǐng)批評(píng)指正。二、真題第1題：已知某內(nèi)河船的螺旋槳直徑D2.0m，在系泊狀態(tài)（V0）下的推力系數(shù)和轉(zhuǎn)矩系數(shù)分別為KT=0.25，KQ=0.045。主機(jī)在額定狀態(tài)工作時(shí)，螺旋槳轉(zhuǎn)速N360轉(zhuǎn)/分，船后收到功率PDB=860KW，相對(duì)旋轉(zhuǎn)效率，求系泊狀態(tài)下螺旋槳的轉(zhuǎn)速、推力及收到功率。（2010年7月第36題，10分）解：1）敞水額定轉(zhuǎn)矩Q2）系泊時(shí)轉(zhuǎn)速3）系泊（總）

3、推力T 4）系泊有效推力FFT（1t0）=64000×（10.04）61440（N）6265.14 kgf5）系泊船后槳收到功率 注意：1）上述計(jì)算最好采用國(guó)際單位制，亦可采用工程單位制；2）系泊狀態(tài)下，螺旋槳處于重載，保持額定轉(zhuǎn)矩下工作，轉(zhuǎn)速低于額定值。第2題：某海船模型速度Vm1.75m/s，L6.0m, ,濕面積，縮尺比，試驗(yàn)水池水溫為，測(cè)得總阻力，該船形狀系數(shù)K0.023，試比較用三因次換算法和傅汝德?lián)Q算法求得的實(shí)船總阻力大?。êＫ疁囟龋＃?010年7月第37題，15分）海水淡水解：1）傅汝德法（1）準(zhǔn)備計(jì)算實(shí)船船長(zhǎng)實(shí)船濕面積實(shí)船航速（2）計(jì)算雷諾數(shù)（3）計(jì)算摩擦阻力系數(shù)（

4、4）計(jì)算摩擦阻力（5）計(jì)算剩余阻力（6）實(shí)船總阻力2）三因次法（1）船模船體阻力系數(shù)（2）實(shí)船船體阻力系數(shù)（3）實(shí)船船體阻力第3題：某客貨船裝有軸功率為2000馬力的主機(jī)，正常航速為12節(jié)，因鍋爐故障，致使主機(jī)功率下降12%，試估算航速下降的百分比。（2011年7月第35題，10分）解：方法一由海軍系數(shù)，得僅PM下降12%，可認(rèn)為海軍系數(shù)CM不變，則有，又所以，即航速下降約4%。方法二由海軍系數(shù)，得僅PM下降12%，可認(rèn)為海軍系數(shù)CM不變，則有，得（V1V）/V0.042即航速下降約4.2%。第4題：已知某內(nèi)河雙槳高速船當(dāng)航速VS60公里/小時(shí)，其阻力R72.9千牛頓，螺旋槳直徑D1.0米，轉(zhuǎn)

5、速N900轉(zhuǎn)/分，現(xiàn)測(cè)得船后槳軸上的轉(zhuǎn)矩QB9.0千牛頓·米，且螺旋槳的敞水性征曲線為KT0.630.45JKQ0.120.08J若取相對(duì)旋轉(zhuǎn)效率1.0，水密度1000公斤/立方米，試求：（1）該船的伴流分?jǐn)?shù)和推力減額分?jǐn)?shù)；（2）該槳的實(shí)效螺距比和零轉(zhuǎn)矩螺距比。（2011年7月第36題，15分）解：（1）求該船的伴流分?jǐn)?shù)和推力減額分?jǐn)?shù)敞水槳消耗的轉(zhuǎn)矩QOQOQB9.0×1.09.0（KN·m）9000N·m轉(zhuǎn)矩系數(shù)KQ進(jìn)速系數(shù)J當(dāng)KQ0.120.08J0.04時(shí)，得J1.0進(jìn)速VA由，得VAJnD1.0×（900÷60）×1

6、.015（m/s）伴流分?jǐn)?shù)推力系數(shù)KTKT0.630.45J0.630.45×1.00.18推力T推力減額分?jǐn)?shù)t（注意：雙槳，每個(gè)槳的有效推力為船阻力的一半）（2）求該槳的實(shí)效螺距比和零轉(zhuǎn)矩螺距比實(shí)效螺距P1為無(wú)推力進(jìn)程，實(shí)效螺距比即為無(wú)推力進(jìn)程系數(shù)J1當(dāng)KT0.630.45J0時(shí)，J11.4，即實(shí)效螺距比為1.4。零轉(zhuǎn)矩螺距P2為無(wú)轉(zhuǎn)矩進(jìn)程，零轉(zhuǎn)矩螺距比即為無(wú)轉(zhuǎn)矩進(jìn)程系數(shù)J2當(dāng)KQ0.120.08J0時(shí)，J21.5，即零轉(zhuǎn)矩螺距比為1.5。附加題：某內(nèi)河單槳船，航速V7.5 m/s ，阻力R17992.8 N ，螺旋槳直徑D1.0 m ，轉(zhuǎn)速n10 r/s ，測(cè)得船后槳消耗的轉(zhuǎn)矩Q

7、B2998.8Nm ，該槳敞水性征曲線為KT=0.50.5J ；KQ=0.060.05J 。若相對(duì)旋轉(zhuǎn)效率，水密度1000kg/m3 ，試求：1）槳的伴流分?jǐn)?shù)和推力減額分?jǐn)?shù)t ；2）船的有效馬力PE 和螺旋槳的推馬力PT ；3）螺旋槳的敞水收到馬力PD0 。解：1）求敞水槳消耗的轉(zhuǎn)矩Q0Q0QB1.02998.82998.8Nm2）求敞水槳的轉(zhuǎn)矩系數(shù)KQKQ0.030 * Q即為Q03）求進(jìn)速系數(shù)J由KQ=0.060.05J ，得J（0.06KQ）/0.05（0.060.030）/0.050.60 4）求進(jìn)速VA 由JVA/nD ，得VAJnD0.60101.06.0 m/s 5）求伴流分?jǐn)?shù)116.0/7.5=0.2 6）求推力系數(shù)KTKT=0.50.5J0.50.50.600.2 7）求推力TTKT0.21000