⑵ 计算进速VA ⑶ 计算PD0.5 ; ⑷ VA2.5 ⑸ 计算 BP0.5 ; ⑹ 在相应图谱上,由BP0.5值与最佳效率曲线的交点读取: 螺距比,敞水效率和直径系数 ⑺ 计算直径 ⑻ 计算螺旋桨能克服的有效马力
⑼ 以V为横坐标，直径、主机马力、螺距比、敞水效率和有效马力为纵坐标，画出直径、计算所需的主机马力、螺距比、敞水效率、计算螺旋桨能克服的有效马力和有效马力的曲线，过计算螺旋桨能克服的有效马力和有效马力的曲线交点引与纵坐标平行的直线，从该直线与其它曲线的交点读取相应设计参数。
19. 避免或减轻螺旋桨空泡发生的措施有哪些？
答：一般常采用下列措施：
(1)从降低最大减压系数?max着手：
①增加螺旋桨的盘面比 ②采用弓型切面或压力分布较均匀的其他切面形式。③减小叶根附近切面的螺距。
（2）从提高螺旋桨的空泡数?着手：
①在条件许可的情况下，尽量增加螺旋桨的浸没深度，以增大空泡数?。 ②减小螺旋桨转速。 （3）其他：
①提高桨叶的加工精度，使表面光滑平整以避免水流的局部突变。
②改善船尾部分的形状与正确安装桨轴位置减小斜流及伴流不均匀性影响。
20. 简要叙述船体摩擦阻力的计算步骤。
答：（1）计算船的湿面积； （2）计算雷诺数； （3）根据光滑平板摩擦阻力公式计算出或由相应的表中查出摩擦阻力系数； （4）决定粗糙度补贴系数的数值； （5）根据公式R?(C??C)?1?v2S算出船的摩擦阻力。
fff221. 简述降低粘压阻力对船型的要求。
答：（1）应注意船的后体形状：去流段长度满足Lr?4.08Am，对于低速肥大船型可允许满足Lr?2.5Am，
同时后体收缩要缓和； （2）应避免船体曲率变化过大； （3）前体线
01226 船舶阻力与推进试卷 第 11 页（共 6 页）
型亦应予以适当注意。
22. 影响空气阻力的因素。
答：（1）与上层建筑的型式及其在船中横剖面上的投影面积有关；
（2）与相对风向角有关； （3）空气阻力与相对速度的平方成正比关系。（2分） 23. 简要叙述采用艾亚法估算船舶阻力的步骤。
答：（1）由实际船舶的傅汝德数或其他的速长系数在曲线上查得相应于标准船型的C0值；
（2）根据傅汝德数查表得对应于标准船型的方形系数和纵向浮心位置；
（3）对实船进行修正，其中包括方形系数修正、宽度吃水比修正、浮心位置修正和水线长度修正； （4）计算实际设计船的有效功率。 24. 简要叙述延缓螺旋桨空泡发生的措施？ 答：（1）降低最大减压系数，即：
①增加螺旋桨盘面比； ②采用弓型叶切面或压力分布较均匀的其他切面形式； ③减小叶根附近叶切面的螺距； （2）提高螺旋桨的空泡数，即：
①在条件许可的条件下，尽量增加螺旋桨的浸没深度； ②减小螺旋桨转速。
五、计算题（每小题 10 分，共 20 分）
1. 已知某内河船船模长4m，湿面积4.6m2，缩尺比α=25，在试验水池中速度为1.8m/s时测得总阻力为3.6kgf，求：实船相应航速、总阻力、有效马力（摩擦阻力按1957ITTC公式；不考虑粗糙度补贴，ν=1.3064*10-6m2/s，ρ=999.63kg/m）
解：傅如德换算关系：Rts=Rfs+（Rtm-Rfm）α
Vs=α
0.5
3
Vm=5*1.8=9m/s
2
Ss=Sm*α=4.6*25*25=2875 Re=VL/v Res=VsLs/v=9*100*10/1.3064=6.889*108
-6
Rem=VmLm/v=1.8*4*10/1.3064=5.511*106
-6
Cfs=0.075/（lgRe-2）2 = 0.001604
Cfm=0.075/（lgRe-2）2 = 0.003336 Rfs= Cfs 0.5ρSsVs2=0.0016*0.5*2875*999.63*81=186558.8N Rfm= Cfm 0.5ρSmVm2=0.003336*0.5*4.6*999.63*3.24=24.85N
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Rts=Rfs +（Rtm-Rfm）α=186558.8+（3.6*9.8-24.85）α =186558.8+162968.8=349527.6N=35666kg Pe=V*T/75=9*35666/75=4280hp
2. 现欲设计一新船，L=112m，△=6850吨，试用海军系数法求该新船在航速11节时的有效功率。（母型
船：L=115m，B=15.6m，T=5.5m ，Cp=0.735， ▽=7104m3， △= 7325吨，航速12节时的有效功率为900 kW）
233解： C??V
ePe33
Ce1?Ce0 即
Pe133?203V03 ?21V1?Pe1Pe0233233则 6850?11?7325?12
900计算得 Pe2?662.93 kW
3. 某海船水线长LWL?175m，宽B=28m，吃水T=11m，排水量?=39780t，Cm=0.986，试用P理论法
校验当航速v=18.3kn时，兴波阻力处于第几峰点或谷点？ 解：C???BLBT?39780??0.72 ?LBT1.025?175?28?11CP?CBCm?0.720.986?0.73
p??CPL?vgCPL2??18.3?0.51449.8?0.73?1752??0.666
处于第3峰点。
4. 某螺旋桨主机持续功率为240kW，轴系效率为0.96，齿轮箱效率为0.97，试求收到马力。若此船在以
24km/h航行时所遭受的阻力为1650kgf，问推进系数为多少？ 解：收到马力
PD?PS??轴系??齿轮箱?240?0.96?0.97?223.29（kW）=304.07（hp）
RV1650?24?1000??146.67（hp） 753600?75有效马力 PE?推进系数 P?C?PE?146.67?0.449 PS2400.7355. 某单桨海上运输船，其水线长L=175m，吃水T=5.6m，B=18m，方形系数CB=0.62，速度Vs湿表面积S?12节，
?5723m2，以??25的缩尺比进行船模试验，测得 Ctm?3.725?10?3，试用
1957ITTC公式计算Rts。（取t解：（1）计算Re
?15℃，v=1.18831×10-6，Cf?0.075）
(lgRe?2)201226 船舶阻力与推进试卷 第 13 页（共 6 页）
Res?vsLs?vs?12?0.5144?175?9.09?108 ?61.18831?10vm???1225?2.4kn
Lm?Ls175?7m ??25vmLmRem???2.4?0.5144?7?7.27?106 ?61.18831?10（2）计算Cf
Cfs?0.0750.075 ??1.549?10?3282(lgRes?2)[lg(9.09?10)?2]Cfm?0.0750.075??3.173?10?3 262(lgRem?2)[lg(7.27?10)?2]（3）计算Cts
Cts?Cfs?(Ctm?Cfm)??Cf
?1.549?10?3?(3.725?10?3?3.173?10?3)?0.4?10?3 ?2.501?10?3
（4）计算Rts
1Rts?Cts??v2S2?2.501?10?3?0.5?1.025?103?(12?0.5144)2?5723
?28521.32（kgf）
6．已知20800t单桨多用途远洋货轮的主要数据：船长Lpp=140m，船宽B=21.8m，吃水T=8.9m,方形系数CB=0.743, 舯横剖面系数CM=0.94，主机最大持续功率等于8460hp,转速等于155r/min,相对旋转效率等于1.0,螺旋桨为MAU4叶桨, D=4.78m, P/D=0.684, AE/A0=0.545, η0=0.55, ηs=0.98, Vmax=15.48kn，w=0.7Cp-0.18,t=0.5Cp-0.12。
今用缩尺比α=36的船模进行阻力试验，求：船模速度、实船和船模相应Re和Fr（ν=1.3064*10-6m2/s，）；计算螺旋桨进速系数、收到马力系数、推进系数、P0.7和桨叶伸张面积。 解：（1）船模速度vm??vs=1.33米
vL=8.53*108和
Fr?实船相应Re和Fr分别为：Re??v=0.215 gL同理：船模相应Re和Fr分别为：3.95*106和0.215 （2）计算螺旋桨进速系数、收到马力系数、推进系数、P0.7和桨叶伸张面积
进速系数为：J?v＝0.404; nD01226 船舶阻力与推进试卷 第 14 页（共 6 页）
收到马力系数为：49.6 推进系数等于：0.55 P0.7=3.27米; 桨叶伸张面积等于9.78米2;
7. 已知20800t单桨多用途远洋货轮的主要数据：船长Lpp=140m，船宽B=21.8m，吃水T=8.9m,方形系数CB=0.743, 舯横剖面系数CM=0.94，主机最大持续功率等于8460hp,转速等于155r/min,相对旋转效率等于1.0,螺旋桨为MAU4叶桨, D=4.78m, P/D=0.684, AE/A0=0.545, η0=0.55, ηs=0.98, Vmax=15.48kn，w=0.7Cp-0.18,t=0.5Cp-0.12。
如果该船船长减小1/21，方形系数增加1/20，而船宽、吃水和舯横剖面系数不变，试问：该船航速是下降还是上升？为什么？
解：（1）因为船舶为低速船，所以摩擦阻力为主要成分
（2）船长减小，湿面积减小，阻力减小； （3）方形系数增加，纵向菱形系数增加； （4）w和t都增加，前者增加快，所以船身效率上升； （5）综合结论：航速上升。
8. 某船比设计状态超载10%，（1）如需保持船速不变，试求需增加的主机功率的百分数。（2）试定性分
析主机转速不变和功率（转矩）不能增加的情况下船、螺旋桨和主机的工作情况。 解：（1）Pm=⊿2/3V3/Cm
(Pm`-Pm)/Pm=Pm`/Pm-1=（⊿`/⊿）2/3-1=（1.1）2/3-1=0.066=6.6% （2）R增加， T（1-t）〈R —— 船速降低 N不变，Va减小 —— J下降，Kt、Kq增加，需使Q增加 Q不变，N下降、速度进一步下降。 主机处于重载状态
9. 某船比设计状态超载20%，（1）如需保持船速不变，试求需增加的主机功率的百分数。（2）试定性分
析主机转速不变和功率（转矩）不能增加的情况下船、螺旋桨和主机的工作情况。 解：（1）Pm=⊿2/3V3/Cm
(Pm`-Pm)/Pm=Pm`/Pm-1=（⊿`/⊿）2/3-1=（1.2）2/3-1=0.129=12.9% （2）R增加， T（1-t）〈R —— 船速降低 N不变，Va减小 —— J下降，Kt、Kq增加，需使Q增加 Q不变，N下降、速度进一步下降。 主机处于重载状态
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