所限制，而且直径过大时桨盘处的平均伴流减小，使船身效率下降，故对总的推进效率未必有利。实际螺旋桨的直径多数是根据图谱来决定的。 （4）螺旋桨转速、桨叶外形和叶切面形状。 9. 试述船体总阻力的分类。
答：船体阻力可以按现有的几种不同观点进行分类：
（1）从傅汝德观点分类：船体总阻力可分为相当平板摩擦阻力和剩余阻力两部分组成。
（2）从力的观点分类：船体总阻力由水作用于船体表面上的切向力和法向力两部分组成，切向力沿船体表面积分所得在运动方向上的分量就是摩擦阻力，而法向力的积分在运动方向上的分量就是压阻力。
（3）从能量耗散观点分类：总阻力是由兴波阻力和粘压阻力两部分组成。这两部分力归因于尾流能量及波形能量的损耗。
兴波阻力应分为两部分：一部分可由测量船后波形得到，叫波型阻力；另一部分即耗散于粘性尾流中的破波阻力，可由粘性尾流的测量中得到。 10. 试述螺旋桨模型敞水试验的目的及其作用。 答：螺旋桨模型敞水试验的目的及其作用是：
（1）进行系列试验，将所得结果分析整理后绘制成专门图谱，供设计使用。
（2）根据系列试验的结果，可以系统地分析螺旋桨各种几何要素对性能的影响，以供设计时正确选择各种参数之用，并为改善螺旋桨性能提出方向。
（3）它是校核和验证理论方法必不可少的手段。
（4）为配合自航试验而进行同一螺旋桨模型的敞水试验，以分析推进效率成分，比较各种设计方案的优劣，便于选择最佳的螺旋桨。
11. 试述平行中体长度和位置对船舶总阻力的影响。
答：对于中低速船，船体长度大致分为三段：进流段、平行中体和去流段。平行中体是指在船体中部附近与船中横剖面完全相同的一段船体。
在排水体积一定的情况下，适当地设置平行中体可使船首尾两端尖瘦，在中低速情况下，对减小兴波阻力和粘压阻力均有利，这是对阻力性能有利的一面。但另一方面，由于平行中体的存在，船的前体和后体与平行中体之间将形成“前肩”和“后肩”，易产生肩波和旋涡，这是对阻力性能不利的一面。对于中低速船来说，只要平行中体长度并不过长，一般来说，对阻力性能是有利的。
对高速船，如果设置平行中体，必然使船首过分瘦削，水线成S形，这样在较高航速时，首部波浪水压力的水平分量将增大，因而阻力增大。同时由于高速时产生的肩波系和肩部附近的严重旋涡将使阻力性能恶化。所以高速船均不采用平行中体方案。
12. 试述由于船长变化所引起的排水量长度系数变化对船舶总阻力的影响。 答：排水量长度系数
??0.01L??3又称修长系数，代表了船舶的瘦长程度。
的影响，即?一定时讨论船长变化对总阻力的影响。
由船长变化，讨论
?0.01L?3① 对摩擦阻力的影响：由于湿面积可按S?Cs?L估算，由此可知船长增加时，湿面积将随之增加，而一般说来船长增大时引起的摩擦阻力系数减小时极微。因此增大船长或减小
??0.01L?将使摩
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擦阻力增加。
② 对剩余阻力的影响：因为在排水量一定时，增加船长，必定要求B、T同时减小，其L/B增大，所以船型变得较瘦长，这样对剩余阻力产生的影响反映在两个方面：一方面，船型瘦长，将使粘压阻力下降；另一方面，船宽B，吃水T减小，将使兴波阻力下降。显然，在排水量一定时，增加船长将使剩余阻力下降。
③ 对总阻力的影响：由于在一定排水量时，增加船长的结果使摩擦阻力Rf和剩余阻力Rr产生完全
相反的影响，因而对总阻力的影响作用将取决于Rf与Rr两者增加的数值而定。 13. 证明：理想推进器盘面处的周向诱导速度ut1为无限远处周向诱导速度ut的一半。 证明：
以ut1表示桨盘处的周向诱导速度，ut表示远后方的周向诱导速度，对盘面上半径r处dr段圆环中所流过的水流应用动量矩定理。
设dm为单位时间内流过此圆环的流体质量，其值为：dm??dA(V?1u)
0Aa2桨盘紧前方的动量矩为：L??0
桨盘紧后方的动量矩为：L???根据动量矩定理可得：dQ?dmrut? （ut?为桨盘紧后方的周向诱导速度）
L???L??dmrut?
? dQ?rdFi （dFi为螺旋桨旋转时dr圆环内作用于流体的旋转力）
? dFi?dmut? ----------------------------①
质量为dm的流体经过桨盘后，不再遭受外力矩的作用，故其动量矩保持不变，可认为桨盘后的周向诱导速度为一常数。即ut??ut
it1根据动能定理可得：dFuu?dmt ----------------------②
22比较①、②两式可得：（或将①式代入②式，并经简化后可得）ut1?1ut
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