船舶流体力学试卷答案

船舶流体力学 试题卷 考试形式：闭卷 ，答题时间：100 分钟，本卷面满分100 分，占课程成绩的100 % 题号 一 二 三 四 五 卷 面 总 分 平 时 成 绩 课 程 总 成 绩 分数 一、(20分) 某对称机翼展长10m，弦长2.0m，厚度0.5m，前缘半径0.2 m，后缘半径近似为零，升角为12º。 (1) 画出翼型示意图，并在图上注明上述各部分(8 分 )。 (2) 求出展弦比、相对厚度、相对拱度。(6 分 ) (3) 该机翼在水中运动，速度为2m/s，水的动力粘度1× 10-3 Pa·s，密度1000kg/m3，当升力系数0.75 时，所产生的升力有多大？(6 分 )。 解： (1) 翼 型 示 意 图 如 下 (2) 展弦比=b/l；相对厚度=t/b；相对拱度 f/b； (3) 升力 L=CL 21 ρv2lb=0.75× 21 × 1000× 22× 10× 2=30000N 姓名: 班级： 学号： 遵 守 考 试 纪 律 注 意 行 为 规 范 教研室主任签字： 第 1 页（共6 页） 二、 (20分) 有一圆柱体将两侧的水分开。已知圆柱体的半径a=1m，圆柱左边水深2a，右边水深a，水的密度1000kg/m3，周围都是大气压力pa。 求：(1) 单位长圆柱面上所受静止流体的x 方向总压力Px；(6 分) (2) 单位长圆柱面上所受静止流体的z 方向总压力Pz；(6 分) (3) 单位长圆柱面上所受静止流体的作用的总压力P。(8 分) 得分 第2 页（共6 页） 解： (1)水 平 方 向 单 位 宽 度 作 用 力 Fx=ρg(2a·a-a·a/2) =1.5ρga2 =1.5×1000×9.8×12=14700N 方 向 向 右 。 铅 锤 方 向 作 用 力 (2)Fy=ρg(πa2-πa2/4) =0.75ρgπa2 =0.75×1000×9.8×π×12=23100N 方 向 向 上 。 (3)总 作 用 力 大 小 及 方 向 。 22yxFFFxyFFarctan三、(2 0 分) 如图所示，摩托艇以15m/s 的速度在静水中航行。该艇用的喷水推进装置由船首进水，船尾排水。若射流相对艇的速度为 20m/s，流量为0.2m3/s。问 (1) 产生的推力 F 为多大? (10 分) (2) 该船的效率 η 为多少？(10 分) 解： (1)水 流 为 入 口 速 度 v 即 为 艇 的 航 速 ， v =15m/s 出 口 速 度 为 V=20m/s 动 量 增 量 ρQ(V- v )即 为 推 力 F 的 大 小 即 F=ρQ(V- v )=9800× 0.2× (20-15)=9800 N (2)排 水 所 需 功 率 为 单 位 时 间 内 排 水 泵 使 水 流 产 生 的 动 能 增 量...