1、P190 第八章习题8-1 说明下属模型试验应考虑的相似准数 风洞中潜艇模型试验潜艇近水面水平直线航行时的阻力试验解：风洞中潜艇模型试验阻力 ),(vLfFRe),(212vLfvF则：其相似准数为 e潜艇近水面航行： ),(gfRe, )(Re,)(e,(21 222Fr FrfrfLvfLv则 相 似 准 数 为 8-2 实船长 100m,在海中航速 20kn，需要确立它的兴波阻力和粘性阻力，试根据相似理论分别讨论如何在风洞中和在船模水池中进行船模试验 8.10254.201,ReRe )(Re,u21),(,0p p2p220 mp pmpm mpmpmmpvvLLv LPPuPEu E
2、ufLLfRw风 洞 中 ： ，令力 相 似 ：若 在 风 洞 中 保 持 粘 性 阻相 等相 等在 风 洞 中 ，相 等 ， 即 兴 波 特 性 相 似水 池 船 模 实 验 则 保 持 ， 所 以很 难 达 到 ，粘 性 相 似 因 水 中兴 波 相 似 较 易 实 现 ， 而兴 波 相 似 ：粘 性 相 似 ：在 水 池 中 ：船 的 粘 性 模 拟 可 以 。 以 看 到 ， 风 洞 对 于 低 速相 等 ， 很 难 ， 但 从 此 可的 粘 性 模 拟 ， 若 保 持 在 风 洞 中 对 高 速 船 舶， 风 速 接 近要 达 到 粘 性 相 似 ： r 14.5rRee/8.102
3、mFvVLvLgv vsmpmppmpm ppmpmp 8-3 水雷悬挂于深水中，海水流速为 6km/h.若用比实物缩小 3 倍的模型在风洞中进行试验以测定其粘性阻力，则风洞的风速应为多少？如模型的阻力为 125.44N，则水雷的阻力位多少？ NLvvFCvRpmppmpm98.702 67.190253.612.45112,e 222, 相 等即 风 洞 试 验 确 保 不 考 虑 水 面 兴 波 影 响 ，解 ： 水 雷 在 水 下 运 动 ， )21/()/(2.61 1089.4567137.,3 /.02/1095./4.1c2 6326325mmpmmp pmLvFCs kgskg
4、s 模 型 的 阻 力 系 数 ， 、海 水 、在 空 气取 8-4 实船的速度为 37km/h，欲在水池测定它的兴波阻力，问船模在水池中的拖曳速度应为多少？设船模的比尺为实船的 。如测得船模（兴波）阻力为 10.19N，则实船的（兴波）301阻力为多少？KNFwvLFwLvCwvF smvvgLvrFsmhkmpmpmpp ppmpp 13.2750212121)( /876.1301r,/28.10/3722 船 对 应 的 水 密 度 相 等假 设 水 池 中 的 密 度 与 实 波 阻 力 为 ：系 数 相 等 ， 则 实 船 的 兴实 船 和 船 模 的 兴 波 阻 力 相 似才 能
5、 使 船 模 和 实 船 兴 波 相 等 ，保 持解 ： 实 船 船 速8-5 水翼船以等速度 u 航行，已知水翼吃水深度为 h，弦长 l，攻角 ，水的密度 及粘性系数 。航行时翼面上出现空泡，大气压与水的汽化压力之差为 。试用因次分析 vap法求水翼受力的相似准数。 （ 空 泡 数 ） 相 等 。，和相 等 ，相 等 ，： 保 证 攻 角答 ： 水 翼 受 力 相 似 准 数 定 理 ， 无 因 次 化 ：为 相 关 因 次 量 ， 用， 为 无 因 次 量 ，为 特 征 物 理 量 ，其 中 令解 ： re),Re,(,),21,( ),/,(21pgh,),h(,122 FRlhFrlh
6、fvpugllhfClflvFluf pgl8-6 设深水中螺旋桨推力下与桨的直径 D，流体密度 ，粘性系数 ，转速 n 以及进速有关。1）试用量纲理论给出它们之间的函数关系以及相似准则2）若在热水池中做推力模型实验，模型和实测结果分别用下标“m” ，和“p”表示，如果= ， 试设计模型速度 Um 及转速Dp3 分 ，转且 /40,/3,1,2pppmp nsUmn3）若测得模型推力 F=10N，求实型推力 pF（ 空 泡 子 数 ） （ 进 速 子 数 ）；雷 诺 数其 中 ）解 ： 202020 1p)(Re,e,( )1),/(,(1pun, ),( vnDuJufnDf vfvFfv 分转 /1805.432/5.4231e)2p pm mppmppmmpp mppmpmnn DunuDuJsuuNFFDFDvvvCmmpmpp pmppmp 403)2(1)(21)2 2
