船舶模型試驗(yàn)與流體動(dòng)力學(xué)分析考核試卷

船舶模型試驗(yàn)與流體動(dòng)力學(xué)分析考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在檢驗(yàn)考生對(duì)船舶模型試驗(yàn)與流體動(dòng)力學(xué)分析的理論掌握程度及實(shí)際操作能力，考察考生在船舶模型設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析及報(bào)告撰寫等方面的專業(yè)素養(yǎng)。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.船舶模型試驗(yàn)中最常用的比例尺是（）。

A.1:20

B.1:10

C.1:5

D.1:1

2.流體動(dòng)力學(xué)中，雷諾數(shù)小于2000時(shí)，流體的流動(dòng)狀態(tài)為（）。

A.湍流

B.層流

C.臨界流

D.混合流

3.船舶阻力系數(shù)Cf與船體形狀的關(guān)系是（）。

A.Cf越大，阻力越大

B.Cf越小，阻力越大

C.Cf越大，阻力越小

D.Cf越小，阻力越小

4.在船舶模型試驗(yàn)中，模型船與實(shí)船之間的速度比稱為（）。

A.模型速度比

B.實(shí)船速度比

C.長(zhǎng)度比

D.橫向力比

5.船舶在靜水中受到的浮力等于（）。

A.船舶重量

B.船舶排水量

C.船舶自重

D.船舶體積

6.流體力學(xué)中，下列哪個(gè)公式描述了牛頓第二定律在流體中的表現(xiàn)形式（）？

A.F=ma

B.F=ρa(bǔ)v2

C.F=ρa(bǔ)v

D.F=ρa(bǔ)v3

7.船舶阻力系數(shù)Cw與船體表面粗糙度的關(guān)系是（）。

A.Cw與表面粗糙度成正比

B.Cw與表面粗糙度成反比

C.Cw與表面粗糙度無關(guān)

D.Cw隨表面粗糙度增大而減小

8.船舶模型試驗(yàn)中，模型的幾何相似性要求是（）。

A.模型與實(shí)船的形狀相似

B.模型與實(shí)船的尺寸相似

C.模型與實(shí)船的重量相似

D.模型與實(shí)船的阻力相似

9.船舶模型試驗(yàn)中，模型的重量應(yīng)與實(shí)船的重量成（）比例。

A.1:1

B.1:10

C.1:100

D.1:1000

10.船舶模型試驗(yàn)中，模型的長(zhǎng)度與實(shí)船的長(zhǎng)度之比稱為（）。

A.長(zhǎng)度比

B.模型速度比

C.實(shí)船速度比

D.橫向力比

11.流體力學(xué)中，下列哪個(gè)參數(shù)與流體的粘性有關(guān)（）？

A.密度

B.壓力

C.動(dòng)力粘度

D.比熱容

12.船舶阻力系數(shù)Cz與船體形狀的關(guān)系是（）。

A.Cz越大，阻力越大

B.Cz越小，阻力越大

C.Cz越大，阻力越小

D.Cz越小，阻力越小

13.船舶模型試驗(yàn)中，模型的排水量應(yīng)與實(shí)船的排水量成（）比例。

A.1:1

B.1:10

C.1:100

D.1:1000

14.流體力學(xué)中，下列哪個(gè)公式描述了伯努利方程（）？

A.ρgh+1/2ρv2+ρP=常數(shù)

B.ρgh+ρv2=常數(shù)

C.ρgh+1/2ρv2=常數(shù)

D.ρgh+ρP=常數(shù)

15.船舶模型試驗(yàn)中，模型的航速與實(shí)船的航速之比稱為（）。

A.長(zhǎng)度比

B.模型速度比

C.實(shí)船速度比

D.橫向力比

16.流體力學(xué)中，下列哪個(gè)參數(shù)與流體的速度有關(guān)（）？

A.密度

B.壓力

C.動(dòng)力粘度

D.比熱容

17.船舶阻力系數(shù)Cx與船體形狀的關(guān)系是（）。

A.Cx越大，阻力越大

B.Cx越小，阻力越大

C.Cx越大，阻力越小

D.Cx越小，阻力越小

18.船舶模型試驗(yàn)中，模型的吃水深度應(yīng)與實(shí)船的吃水深度成（）比例。

A.1:1

B.1:10

C.1:100

D.1:1000

19.流體力學(xué)中，下列哪個(gè)參數(shù)與流體的溫度有關(guān)（）？

A.密度

B.壓力

C.動(dòng)力粘度

D.比熱容

20.船舶阻力系數(shù)Cy與船體形狀的關(guān)系是（）。

A.Cy越大，阻力越大

B.Cy越小，阻力越大

C.Cy越大，阻力越小

D.Cy越小，阻力越小

21.船舶模型試驗(yàn)中，模型的航向與實(shí)船的航向之比稱為（）。

A.長(zhǎng)度比

B.模型速度比

C.實(shí)船速度比

D.橫向力比

22.流體力學(xué)中，下列哪個(gè)公式描述了歐拉方程（）？

A.ρgh+1/2ρv2+ρP=常數(shù)

B.ρgh+ρv2=常數(shù)

C.ρgh+1/2ρv2=常數(shù)

D.ρgh+ρP=常數(shù)

23.船舶模型試驗(yàn)中，模型的航向角應(yīng)與實(shí)船的航向角成（）比例。

A.1:1

B.1:10

C.1:100

D.1:1000

24.流體力學(xué)中，下列哪個(gè)參數(shù)與流體的壓強(qiáng)有關(guān)（）？

A.密度

B.壓力

C.動(dòng)力粘度

D.比熱容

25.船舶阻力系數(shù)Cf與船體形狀的關(guān)系是（）。

A.Cf越大，阻力越大

B.Cf越小，阻力越大

C.Cf越大，阻力越小

D.Cf越小，阻力越小

26.船舶模型試驗(yàn)中，模型的航速與實(shí)船的航速之比稱為（）。

A.長(zhǎng)度比

B.模型速度比

C.實(shí)船速度比

D.橫向力比

27.流體力學(xué)中，下列哪個(gè)公式描述了流體動(dòng)力學(xué)的連續(xù)性方程（）？

A.ρa(bǔ)v=常數(shù)

B.ρa(bǔ)v2=常數(shù)

C.ρa(bǔ)v3=常數(shù)

D.ρa(bǔ)v?=常數(shù)

28.船舶模型試驗(yàn)中，模型的航向角應(yīng)與實(shí)船的航向角成（）比例。

A.1:1

B.1:10

C.1:100

D.1:1000

29.流體力學(xué)中，下列哪個(gè)參數(shù)與流體的速度梯度有關(guān)（）？

A.密度

B.壓力

C.動(dòng)力粘度

D.比熱容

30.船舶阻力系數(shù)Cz與船體形狀的關(guān)系是（）。

A.Cz越大，阻力越大

B.Cz越小，阻力越大

C.Cz越大，阻力越小

D.Cz越小，阻力越小

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.船舶模型試驗(yàn)中，下列哪些因素會(huì)影響模型試驗(yàn)的結(jié)果？（）

A.模型的幾何相似性

B.模型與實(shí)船的質(zhì)量比

C.實(shí)驗(yàn)水池的水深

D.模型船的航速

E.實(shí)驗(yàn)水池的水溫

2.流體動(dòng)力學(xué)分析中，下列哪些參數(shù)是描述流體運(yùn)動(dòng)的？（）

A.流速

B.壓力

C.溫度

D.密度

E.比熱容

3.下列哪些是船舶阻力系數(shù)Cf的影響因素？（）

A.船體形狀

B.船體表面粗糙度

C.船舶速度

D.船舶吃水深度

E.船舶航向

4.在船舶模型試驗(yàn)中，為了保證模型與實(shí)船的相似性，以下哪些措施是必要的？（）

A.保證模型與實(shí)船的幾何相似性

B.保證模型與實(shí)船的重量相似性

C.保證模型與實(shí)船的尺寸相似性

D.保證模型與實(shí)船的排水量相似性

E.保證模型與實(shí)船的航速相似性

5.流體力學(xué)中，下列哪些現(xiàn)象屬于層流？（）

A.靜止流體

B.低速流動(dòng)

C.高速流動(dòng)

D.小尺寸管道流動(dòng)

E.清澈的河流

6.船舶阻力系數(shù)Cz的測(cè)量方法包括哪些？（）

A.阻力天平法

B.浮力天平法

C.水流阻力儀法

D.水動(dòng)力學(xué)模型法

E.船舶阻力曲線法

7.下列哪些因素會(huì)影響船舶的穩(wěn)性？（）

A.船舶的初穩(wěn)性高

B.船舶的載重線

C.船舶的吃水深度

D.船舶的航速

E.船舶的船型

8.船舶模型試驗(yàn)中，為了保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以下哪些措施是必要的？（）

A.控制實(shí)驗(yàn)水池的水溫

B.確保模型與實(shí)船的幾何相似性

C.采用合適的比例尺

D.選擇合適的實(shí)驗(yàn)水池

E.保證模型船的重量與實(shí)船的重量成正比

9.流體動(dòng)力學(xué)分析中，下列哪些是影響船舶阻力的因素？（）

A.船體形狀

B.船體表面粗糙度

C.船舶速度

D.船舶吃水深度

E.船舶航向

10.下列哪些是船舶模型試驗(yàn)的目的是？（）

A.測(cè)試船舶的阻力

B.測(cè)試船舶的穩(wěn)性

C.研究船舶的振動(dòng)

D.研究船舶的操縱性

E.確定船舶的最佳航速

11.船舶阻力系數(shù)Cw的測(cè)量方法包括哪些？（）

A.阻力天平法

B.浮力天平法

C.水流阻力儀法

D.水動(dòng)力學(xué)模型法

E.船舶阻力曲線法

12.流體力學(xué)中，下列哪些現(xiàn)象屬于湍流？（）

A.靜止流體

B.高速流動(dòng)

C.大尺寸管道流動(dòng)

D.清澈的河流

E.水流中的漩渦

13.船舶模型試驗(yàn)中，為了保證實(shí)驗(yàn)的安全，以下哪些措施是必要的？（）

A.控制實(shí)驗(yàn)水池的水溫

B.避免模型船與實(shí)驗(yàn)水池壁碰撞

C.采用合適的比例尺

D.確保實(shí)驗(yàn)人員的安全

E.使用合適的實(shí)驗(yàn)設(shè)備

14.下列哪些因素會(huì)影響船舶的操縱性？（）

A.船舶的初穩(wěn)性高

B.船舶的載重線

C.船舶的吃水深度

D.船舶的航速

E.船舶的船型

15.船舶模型試驗(yàn)中，為了保證實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性，以下哪些措施是必要的？（）

A.采用相同的實(shí)驗(yàn)設(shè)備

B.控制實(shí)驗(yàn)水池的水溫

C.確保模型與實(shí)船的幾何相似性

D.采用相同的實(shí)驗(yàn)方法

E.選擇合適的實(shí)驗(yàn)水池

16.流體動(dòng)力學(xué)中，下列哪些是描述流體粘性的參數(shù)？（）

A.密度

B.動(dòng)力粘度

C.比熱容

D.壓力

E.熱導(dǎo)率

17.下列哪些是船舶模型試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作？（）

A.模型制作

B.實(shí)驗(yàn)水池準(zhǔn)備

C.實(shí)驗(yàn)設(shè)備調(diào)試

D.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

E.實(shí)驗(yàn)人員培訓(xùn)

18.船舶阻力系數(shù)Cf的測(cè)量方法包括哪些？（）

A.阻力天平法

B.浮力天平法

C.水流阻力儀法

D.水動(dòng)力學(xué)模型法

E.船舶阻力曲線法

19.流體力學(xué)中，下列哪些是描述流體運(yùn)動(dòng)的方程？（）

A.牛頓第二定律

B.伯努利方程

C.歐拉方程

D.連續(xù)性方程

E.能量守恒方程

20.船舶模型試驗(yàn)中，為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，以下哪些措施是必要的？（）

A.控制實(shí)驗(yàn)水池的水溫

B.確保模型與實(shí)船的幾何相似性

C.采用合適的比例尺

D.使用合適的實(shí)驗(yàn)設(shè)備

E.保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.船舶模型試驗(yàn)中，幾何相似性是指模型與實(shí)船的______相似。

2.流體動(dòng)力學(xué)分析中，雷諾數(shù)是用于判斷流體流動(dòng)狀態(tài)的______。

3.船舶阻力系數(shù)Cf的測(cè)量通常使用______。

4.船舶模型試驗(yàn)中，模型的排水量應(yīng)與實(shí)船的排水量成______比例。

5.在船舶模型試驗(yàn)中，模型船與實(shí)船之間的速度比稱為______。

6.流體力學(xué)中，流體的粘性阻力與流體的______和流動(dòng)速度有關(guān)。

7.船舶阻力系數(shù)Cw與船體表面粗糙度的關(guān)系是______。

8.船舶模型試驗(yàn)中，為了保證模型與實(shí)船的相似性，模型的長(zhǎng)度與實(shí)船的長(zhǎng)度之比稱為______。

9.船舶模型試驗(yàn)中，模型的重量應(yīng)與實(shí)船的重量成______比例。

10.流體力學(xué)中，描述流體在層流和湍流中運(yùn)動(dòng)的物理量是______。

11.船舶阻力系數(shù)Cz與船體形狀的關(guān)系是______。

12.船舶模型試驗(yàn)中，模型的吃水深度應(yīng)與實(shí)船的吃水深度成______比例。

13.流體力學(xué)中，伯努利方程描述了流體在流動(dòng)過程中______的守恒。

14.船舶模型試驗(yàn)中，為了保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，應(yīng)控制實(shí)驗(yàn)水池的______。

15.船舶阻力系數(shù)Cf的測(cè)量通常使用______。

16.流體力學(xué)中，歐拉方程描述了流體在流動(dòng)過程中______的守恒。

17.船舶模型試驗(yàn)中，模型的航速與實(shí)船的航速之比稱為______。

18.流體力學(xué)中，描述流體粘性的物理量是______。

19.船舶模型試驗(yàn)中，為了保證實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性，應(yīng)采用______的實(shí)驗(yàn)方法。

20.船舶阻力系數(shù)Cw的測(cè)量方法包括______。

21.船舶模型試驗(yàn)中，為了保證實(shí)驗(yàn)的安全，應(yīng)避免模型船與實(shí)驗(yàn)水池壁______。

22.流體力學(xué)中，描述流體運(yùn)動(dòng)的方程之一是______。

23.船舶模型試驗(yàn)中，為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，應(yīng)確保模型與實(shí)船的______。

24.流體力學(xué)中，描述流體粘性的參數(shù)是______。

25.船舶模型試驗(yàn)中，為了保證實(shí)驗(yàn)的可靠性，應(yīng)使用______的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫√，錯(cuò)誤的畫×）

1.船舶模型試驗(yàn)中，模型與實(shí)船的重量比與阻力系數(shù)無關(guān)。（）

2.流體動(dòng)力學(xué)中，雷諾數(shù)越大，流體流動(dòng)狀態(tài)越穩(wěn)定。（）

3.船舶阻力系數(shù)Cf的測(cè)量可以使用浮力天平法。（）

4.船舶模型試驗(yàn)中，模型的長(zhǎng)度比越大，試驗(yàn)結(jié)果越準(zhǔn)確。（）

5.在船舶模型試驗(yàn)中，模型的排水量應(yīng)與實(shí)船的排水量成正比。（）

6.流體力學(xué)中，粘性阻力與流體速度的平方成正比。（）

7.船舶阻力系數(shù)Cw的測(cè)量通常使用水流阻力儀法。（）

8.船舶模型試驗(yàn)中，為了保證模型與實(shí)船的相似性，模型的重量應(yīng)與實(shí)船的重量成正比。（）

9.流體力學(xué)中，伯努利方程適用于任何類型的流體流動(dòng)。（）

10.船舶模型試驗(yàn)中，模型的航速與實(shí)船的航速之比稱為速度比。（）

11.船舶模型試驗(yàn)中，模型的吃水深度應(yīng)與實(shí)船的吃水深度成比例。（）

12.流體力學(xué)中，歐拉方程描述了流體在流動(dòng)過程中能量守恒的定律。（）

13.船舶阻力系數(shù)Cf的測(cè)量通常使用阻力天平法。（）

14.流體力學(xué)中，描述流體粘性的物理量是密度。（）

15.船舶模型試驗(yàn)中，為了保證實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性，應(yīng)采用相同的實(shí)驗(yàn)方法。（）

16.船舶阻力系數(shù)Cw的測(cè)量方法包括船舶阻力曲線法。（）

17.船舶模型試驗(yàn)中，為了保證實(shí)驗(yàn)的安全，應(yīng)避免模型船與實(shí)驗(yàn)水池壁碰撞。（）

18.流體力學(xué)中，描述流體運(yùn)動(dòng)的方程之一是連續(xù)性方程。（）

19.船舶模型試驗(yàn)中，為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，應(yīng)確保模型與實(shí)船的幾何相似性。（）

20.船舶模型試驗(yàn)中，為了保證實(shí)驗(yàn)的可靠性，應(yīng)使用合適的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述船舶模型試驗(yàn)在船舶設(shè)計(jì)中的作用及其重要性。

2.闡述流體動(dòng)力學(xué)分析在船舶阻力系數(shù)計(jì)算中的應(yīng)用，并說明影響船舶阻力系數(shù)的主要因素。

3.論述船舶模型試驗(yàn)中如何保證模型與實(shí)船的幾何相似性，以及相似性對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。

4.結(jié)合實(shí)際案例，分析船舶模型試驗(yàn)中常見的問題及解決方法，并討論如何提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：某型貨船在完成初步設(shè)計(jì)后，需要進(jìn)行模型試驗(yàn)以確定其阻力系數(shù)。已知實(shí)船長(zhǎng)度為100m，船寬為12m，吃水深度為4m。模型試驗(yàn)中，模型長(zhǎng)度為1m，寬度為0.12m，吃水深度為0.04m。請(qǐng)計(jì)算模型試驗(yàn)中所需的模型速度與實(shí)船速度的比例，并說明如何根據(jù)此比例進(jìn)行數(shù)據(jù)換算以得到實(shí)船的阻力系數(shù)。

2.案例題：某型游艇在航行過程中遇到了動(dòng)力性能不理想的問題，需要進(jìn)行模型試驗(yàn)以分析原因。已知游艇實(shí)船長(zhǎng)度為8m，寬度為2.5m，吃水深度為0.8m。模型試驗(yàn)中，模型長(zhǎng)度為0.8m，寬度為0.25m，吃水深度為0.08m。試驗(yàn)結(jié)果顯示，模型船在滿載條件下的阻力系數(shù)為0.05。請(qǐng)根據(jù)模型試驗(yàn)結(jié)果，估算實(shí)船在滿載條件下的阻力系數(shù)，并分析可能的原因。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.A

2.B

3.A

4.A

5.B

6.A

7.B

8.A

9.C

10.A

11.C

12.D

13.C

14.A

15.A

16.C

17.A

18.B

19.B

20.A

21.C

22.A

23.A

24.B

25.A

26.B

27.A

28.A

29.C

30.B

二、多選題

1.A,B,C,D,E

2.A,B,C,D

3.A,B,C,D

4.A,B,C

5.B,D,E

6.A,B,C,D

7.A,B,C,E

8.A,B,C,D

9.A,B,C,D,E

10.A,B,C,D,E

11.A,B,C,D

12.B,C,E

13.B,D

14.A,B,C,D,E

15.A,B,C,D

16.B,C

17.A,B,C,D,E

18.A,B,C,D

19.A,B,C,D

20.A,B,C,D,E

三、填空題

1.幾何相