1、船舶阻力与推进真题计算题解答1一、提示1、为了方便和正确显示题目中的公式，请安装 MathType5.0 或以上版本。2、考前请熟悉计算器的操作，掌握乘方、开方、对数求解的操作方法，确保计算准确无误。3、在计算过程中，尽量采用国际单位制，最好不使用英制或工程单位制，避免计算过程产生不必要的错误，确保计算结果的准确性。4、最有可能出现计算题的知识点：1）船舶阻力部分：傅汝德法 （例如： 2010 年 7 月第 37 题）三因次法 （例如： 2010 年 7 月第 37 题）海军系数法 （例如： 2011 年 7 月第 35 题） 。2）船舶推进部分：敞水性征曲线、推进系数和推进效率的各种成分的综
2、合应用。进速系数为零时的相关计算 （ 2010 年 7 月第 36 题）进速系数为最大值时的相关计算 （ 2011 年 7 月第 36 题第（ 2）问）进速系数介于零和最大值之间时的相关计算 （ 2011 年 7 月第 36 题第（ 1）问）及附加题 (武汉理工硕士研究生入学考试真题 )5、阅读时，注重梳理解题思路、规范解题过程。6、可能存在打字或计算错误，请批评指正。二、真题第 1 题：已知某内河船的螺旋桨直径 D2.0m，在系泊状态（V0）下的推力系数和转矩系数分别为 KT=0.25，K Q=0.045。主机在额定状态工作时，螺旋桨转速 N360 转/分，船后收到功率 PDB=860KW，
3、相对旋转效率 ，求系泊状态下螺旋桨的转速、推力及收R1.到功率。 （ 2010 年 7 月第 36 题， 10 分）解：1）敞水额定转矩 Q860.2305.()23.146DBR mn 2）系泊时转速 oQ550.4.()rpsK3）系泊（总）推力 T02424.1.060()26.nDNkgf4）系泊有效推力 FFT（1t 0）=64000（10.04）61440（N）6265.14 kgf5）系泊船后桨收到功率 DBP23.4025.73.4()79.5ODBRnQP Whp船舶阻力与推进真题计算题解答2注意：1）上述计算最好采用国际单位制，亦可采用工程单位制；2）系泊状态下，螺旋桨处于
4、重载，保持额定转矩下工作，转速低于额定值。第 2 题：某海船模型速度 Vm1.75m/s，L6.0m, ,湿面积 ，缩30.82m25.8Sm尺比 ，试验水池水温为 ，测得总阻力 ，该船形状系数020tC 5tRNK0.023，试比较用三因次换算法和傅汝德换算法求得的实船总阻力大小（海水温度） 。 （ 2010 年 7 月第 37 题， 15 分）15tC 15 20C3026./kgm 315./kgm海水 28s627s39.4/ 398.4/淡水 6210 6210解：1）傅汝德法（1）准备计算实船船长 206.1()smL实船湿面积 2583sSm实船航速 0.50.V7.6(/)ms
5、（2）计算雷诺数 8es 67.821R.9103sL7m55.04（3）计算摩擦阻力系数 3f282.7.Cs 1.60(lgRe)(lg90)3f 2720.5.5m.95(l)(l1)（4）计算摩擦阻力23 25()1.5760.410.516.387.61.40()fsfsfsRCSVN船舶阻力与推进真题计算题解答323 212.9750.598.465.1.76.4()fmfmRCSVN（5）计算剩余阻力.2.9.03()rmtfm3 4169.027.10()8.4srsrR（6）实船总阻力 5451.407.210.9210()tmfsrs N2）三因次法（1）船模船体阻力系数
6、322359100.98461.75tmtmRCSV （2）实船船体阻力系数 3 333(1).90.023(.97510.57610).41026tstmfmfsfkC （3）实船船体阻力 23 2512.960.06.2387.61()tstssRCSVN船舶阻力与推进真题计算题解答4第 3 题：某客货船装有轴功率为 2000 马力的主机，正常航速为 12 节，因锅炉故障，致使主机功率下降 12%，试估算航速下降的百分比。 （ 2011 年 7 月第 35 题， 10 分）解：方法一由海军系数 ，得32/MCPV32/3MCP仅 PM下降 12%，可认为海军系数 CM不变，则有，又32/V
7、 32/=0.1.MCV所以 ，即航速下降约 4%。0.4方法二由海军系数 ，得32/MCP32/MC仅 PM下降 12%，可认为海军系数 CM不变，则有，得（V 1V）/V0.0421132%0.958V即航速下降约 4.2%。第 4 题：已知某内河双桨高速船当航速 VS60 公里/小时，其阻力 R72.9 千牛顿，螺旋桨直径 D1.0 米，转速 N900 转/分，现测得船后桨轴上的转矩 QB9.0 千牛顿米，且螺旋桨的敞水性征曲线为KT0.630.45J K Q0.120.08J若取相对旋转效率 1.0，水密度 1000 公斤/立方米，试求：R（1）该船的伴流分数和推力减额分数；（2）该桨
8、的实效螺距比和零转矩螺距比。 （ 2011 年 7 月第 36 题， 15 分）解：（1）求该船的伴流分数和推力减额分数敞水桨消耗的转矩 QOQ OQ B 9.01.09.0（KNm）9000NmR转矩系数 KQ02525900.41(6)1.nD进速系数 J当 KQ0.120.08J0.04 时，得J1.0进速 VA由 ，得 VAJnD1.0（90060）1.015（m/s）=nD船舶阻力与推进真题计算题解答5伴流分数 AV15=1-0.63推力系数 KTKT0.630.45J0.630.451.00.18推力 T 24 240.18(906)1.05()nDN推力减额分数 t 71.45e
9、RtT（注意：双桨，每个桨的有效推力为船阻力的一半）（2）求该桨的实效螺距比和零转矩螺距比实效螺距 P1为无推力进程，实效螺距比即为无推力进程系数 J1当 KT0.630.45J0 时，J 11.4，即实效螺距比为 1.4。零转矩螺距 P2为无转矩进程，零转矩螺距比即为无转矩进程系数 J2当 KQ0.120.08J0 时，J 21.5，即零转矩螺距比为 1.5。附加题：某内河单桨船，航速 V7.5 m/s ，阻力 R17992.8 N ，螺旋桨直径 D1.0 m ，转速 n10 r/s ，测得船后桨消耗的转矩 QB2998.8N m ，该桨敞水性征曲线为KT=0.50.5J ；K Q=0.06
10、0.05J 。若相对旋转效率 ，水密度 1000kg/m3 1.0，试求：1）桨的伴流分数 和推力减额分数 t ；2）船的有效马力 PE 和螺旋桨的推马力 PT ； 3）螺旋桨的敞水收到马力 PD0 。解：1）求敞水桨消耗的转矩 Q0Q0 QB1.0 2998.82998.8N mR2）求敞水桨的转矩系数 KQKQ 0.03025nD2598.10* Q 即为 Q03）求进速系数 J 由 KQ=0.060.05J ，得 J（0.06K Q）/0.05（0.060.030）/0.050.604）求进速 VA由 JV A/nD ，得 VAJnD0.60 10 1.06.0 m/s5）求伴流分数 1 16.0/7.5=0.2 船舶阻力与推进真题计算题解答66）求推力系数 KTKT=0.50.5J0.50.5 0.600.27）求推力 TTK T 0.2 1000 20000 N24nD2410.8）求推力减额分数 tt =0.10036R 79.89）求有效马力 PEPERV/75 183.6 hp12.598710）求推马力 PTP T 163.3 hpAV75206.9.811）求敞水效率 0 0.6370TQJK2.6032.1412）螺旋桨的敞水收到马力 PD0P D0 256.4 hpT016.7
