船舶阻力与推进计算题

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：

①傅汝德法（例如：2010年7月第37题）

②三因次法（例如：2010年7月第37题）

③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合应用。 ①进速系数为零时的相关计算（2010年7月第36题）

②进速系数为最大值时的相关计算（2011年7月第36题第（2）问）

③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D ＝2.0m ，在系泊状态（V ＝0）下的推力系数和转矩系数分别为K T =0.25，K Q =0.045。主机在额定状态工作时，螺旋桨转速N ＝360转/分，船后收到功率P DB =860KW ，相对旋转效率R

1.01η=，求系泊状态下螺旋桨的转速、推力及收到功

率。（2010年7月第36题，10分）

解：1）敞水额定转矩Q 8601000 1.01Q 23052.02()22 3.1436060

DB R P N m n ηπ⋅⨯⨯===⋅⨯⨯÷ 2）系泊时转速o

n 4.0()o n rps ===3）系泊（总）推力T

0242400.251000 4.0 2.064000()6526.2T T K n D N kgf

ρ==⨯⨯⨯==4）系泊有效推力F

F ＝T （1－t 0）=64000×（1－0.04）＝61440（N ）＝6265.14 kgf

5）系泊船后桨收到功率DB P

22 3.14 4.023052.02573333.4()779.51.01

O DB R n Q

P W hp πη⨯⨯⨯====

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Vm ＝1.75m/s ，L ＝6.0m, 30.82m ∇=,湿面积25.82S m =，缩尺比20α=，试验水池水温为20t C =，测得总阻力35.5t R N =，该船形状系数K ＝0.023，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15t C =）。（2010年715C 20C

1026.22kg 1025.05/kg 解：

1）傅汝德法

（1）准备计算 ①实船船长20 6.0120()

s m L L m α==⨯=②实船湿面积22220 5.822328()s m S S m α==⨯=

③实船航速0.50.5V V 20

1.757.826(/)S m m s α==⨯=

（2）计算雷诺数 8

es 6V 7.826120R 7.90101.1883110

s s

s L ν-⨯==

=⨯⨯7

em 6V 1.75 6.0R 1.05101.0037410m m m L ν-⨯===⨯⨯（3）计算摩擦阻力系数 3

2820.0750.075 1.57610(lgRes 2)(lg 7.90102)

-===⨯-⨯-3f 2720.0750.075C m 2.97510(lgRem 2)(lg1.05102)-=

==⨯-⨯-（4）计算摩擦阻力

2

3251()2

(1.5760.4)100.51026.2223287.826 1.4510()

fs fs f s s s R C C S V N ρ-=+∆⨯=+⨯⨯⨯⨯⨯=⨯

2

3212

2.975100.5998.46 5.82 1.7526.47()

fm fm m m m R C S V N ρ-=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=（5）计算剩余阻力

35.526.479.03()

rm tm fm R R R N =-=-=3341026.229.03207.4210()998.46

s rs rm m R R N ραρ==⨯⨯=⨯（6）实船总阻力

5451.45107.4210 2.19210()

tm fs rs

R R R N =+=⨯+⨯=⨯2）三因次法

（1）船模船体阻力系数

32

2

35.5 3.991010.5998.46 5.82 1.752tm

tm m m m R C S V ρ-===⨯⨯⨯⨯（2）实船船体阻力系数

33333

(1)()3.9910(10.023)(2.97510 1.57610)0.4102.9610ts tm fm fs f

C C k C C C -----=-+-+∆=⨯-+⨯⨯-⨯+⨯=⨯（3）实船船体阻力

2

32

512

2.96100.51026.2223287.8262.16610()

ts ts s s s R C S V N ρ⋅-==⨯⨯⨯⨯⨯=⨯