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船舶阻力复习思考题 14 船海 611、612 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？ “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。 根据快速性的含义，对一定的船舶在给定主机功率时，能达到的航速较高者，谓之快速 好，反之较差。或者，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。所以在给定航速要求情况下，设计时追求高的船舶快速性仍有意义。 快速性是船舶性能中的重要性能之一。快速性的优劣，对民用船舶来说将在一定程度上 影响船舶的使用性和经济性。对于军用舰艇而言，快速性与提高舰艇的作战性能密切相 关。（不用记这段） 2. 简述船舶阻力的分类。船体阻力的分类。P153 船舶阻力：按流体种类分：空气阻力、水阻力。 船舶阻力：裸船体阻力、附加阻力。 附加阻力：附体阻力、汹涛阻力、空气阻力。 船体阻力Rt：P154 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 （粘压阻力Rpv，摩擦阻力Rf）。 傅汝德阻力分类：摩擦阻力Rf，剩余阻力Rr （粘压阻力Rpv、兴波阻力Rw）。 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. 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？ 需满足：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 船体总阻力相似定律——全相似定律： 不能，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 5. 何谓相当平板？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？ 相当平板：实船和船模的摩擦阻力分别等于与其同速度，同长度，同湿面积的光滑平板 摩擦阻力，该假定中的“光滑平板”就称为该船的“相当平板”。 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。 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 6. 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，C 与光滑平板摩擦阻力系数C 重合。即粗糙度对阻力 fr f 没有影响。 （2）、过渡阶段。当Re 增大到某一值时，C 开始大于光滑平板摩擦阻力系数，且他们之间 fr 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，△C = （C -C )基本不再随Re 而变 f fr f 化。 7. 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。 8. 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。 9. 何为污底？为何污底造成船速下降？ 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