船舶模型試驗與流體動力學(xué)分析考核試卷

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

本次考核旨在檢驗考生對船舶模型試驗與流體動力學(xué)分析的理論掌握程度及實際操作能力，考察考生在船舶模型設(shè)計、實驗操作、數(shù)據(jù)分析及報告撰寫等方面的專業(yè)素養(yǎng)。

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

1.船舶模型試驗中最常用的比例尺是（）。

A.1:20

B.1:10

C.1:5

D.1:1

2.流體動力學(xué)中，雷諾數(shù)小于2000時，流體的流動狀態(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.在船舶模型試驗中，模型船與實船之間的速度比稱為（）。

A.模型速度比

B.實船速度比

C.長度比

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=ρav2

C.F=ρav

D.F=ρav3

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.船舶模型試驗中，模型的幾何相似性要求是（）。

A.模型與實船的形狀相似

B.模型與實船的尺寸相似

C.模型與實船的重量相似

D.模型與實船的阻力相似

9.船舶模型試驗中，模型的重量應(yīng)與實船的重量成（）比例。

A.1:1

B.1:10

C.1:100

D.1:1000

10.船舶模型試驗中，模型的長度與實船的長度之比稱為（）。

A.長度比

B.模型速度比

C.實船速度比

D.橫向力比

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

A.密度

B.壓力

C.動力粘度

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.船舶模型試驗中，模型的排水量應(yīng)與實船的排水量成（）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.船舶模型試驗中，模型的航速與實船的航速之比稱為（）。

A.長度比

B.模型速度比

C.實船速度比

D.橫向力比

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

A.密度

B.壓力

C.動力粘度

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.船舶模型試驗中，模型的吃水深度應(yīng)與實船的吃水深度成（）比例。

A.1:1

B.1:10

C.1:100

D.1:1000

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

A.密度

B.壓力

C.動力粘度

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.船舶模型試驗中，模型的航向與實船的航向之比稱為（）。

A.長度比

B.模型速度比

C.實船速度比

D.橫向力比

22.流體力學(xué)中，下列哪個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.船舶模型試驗中，模型的航向角應(yīng)與實船的航向角成（）比例。

A.1:1

B.1:10

C.1:100

D.1:1000

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

A.密度

B.壓力

C.動力粘度

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.船舶模型試驗中，模型的航速與實船的航速之比稱為（）。

A.長度比

B.模型速度比

C.實船速度比

D.橫向力比

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

A.ρav=常數(shù)

B.ρav2=常數(shù)

C.ρav3=常數(shù)

D.ρav?=常數(shù)

28.船舶模型試驗中，模型的航向角應(yīng)與實船的航向角成（）比例。

A.1:1

B.1:10

C.1:100

D.1:1000

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

A.密度

B.壓力

C.動力粘度

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中，至少有一項是符合題目要求的）

1.船舶模型試驗中，下列哪些因素會影響模型試驗的結(jié)果？（）

A.模型的幾何相似性

B.模型與實船的質(zhì)量比

C.實驗水池的水深

D.模型船的航速

E.實驗水池的水溫

2.流體動力學(xué)分析中，下列哪些參數(shù)是描述流體運動的？（）

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.在船舶模型試驗中，為了保證模型與實船的相似性，以下哪些措施是必要的？（）

A.保證模型與實船的幾何相似性

B.保證模型與實船的重量相似性

C.保證模型與實船的尺寸相似性

D.保證模型與實船的排水量相似性

E.保證模型與實船的航速相似性

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

C.高速流動

D.小尺寸管道流動

E.清澈的河流

6.船舶阻力系數(shù)Cz的測量方法包括哪些？（）

A.阻力天平法

B.浮力天平法

C.水流阻力儀法

D.水動力學(xué)模型法

E.船舶阻力曲線法

7.下列哪些因素會影響船舶的穩(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.船舶模型試驗中，為了保證實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以下哪些措施是必要的？（）

A.控制實驗水池的水溫

B.確保模型與實船的幾何相似性

C.采用合適的比例尺

D.選擇合適的實驗水池

E.保證模型船的重量與實船的重量成正比

9.流體動力學(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的目的是？（）

A.測試船舶的阻力

B.測試船舶的穩(wěn)性

C.研究船舶的振動

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

C.大尺寸管道流動

D.清澈的河流

E.水流中的漩渦

13.船舶模型試驗中，為了保證實驗的安全，以下哪些措施是必要的？（）

A.控制實驗水池的水溫

B.避免模型船與實驗水池壁碰撞

C.采用合適的比例尺

D.確保實驗人員的安全

E.使用合適的實驗設(shè)備

14.下列哪些因素會影響船舶的操縱性？（）

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.船舶模型試驗中，為了保證實驗的重復(fù)性，以下哪些措施是必要的？（）

A.采用相同的實驗設(shè)備

B.控制實驗水池的水溫

C.確保模型與實船的幾何相似性

D.采用相同的實驗方法

E.選擇合適的實驗水池

16.流體動力學(xué)中，下列哪些是描述流體粘性的參數(shù)？（）

A.密度

B.動力粘度

C.比熱容

D.壓力

E.熱導(dǎo)率

17.下列哪些是船舶模型試驗的準(zhǔn)備工作？（）

A.模型制作

B.實驗水池準(zhǔn)備

C.實驗設(shè)備調(diào)試

D.實驗數(shù)據(jù)記錄

E.實驗人員培訓(xùn)

18.船舶阻力系數(shù)Cf的測量方法包括哪些？（）

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動的方程？（）

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.船舶模型試驗中，為了保證實驗的準(zhǔn)確性，以下哪些措施是必要的？（）

A.控制實驗水池的水溫

B.確保模型與實船的幾何相似性

C.采用合適的比例尺

D.使用合適的實驗設(shè)備

E.保證實驗數(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，請將正確答案填到題目空白處）

1.船舶模型試驗中，幾何相似性是指模型與實船的______相似。

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

3.船舶阻力系數(shù)Cf的測量通常使用______。

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

5.在船舶模型試驗中，模型船與實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.船舶模型試驗中，為了保證模型與實船的相似性，模型的長度與實船的長度之比稱為______。

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

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

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

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

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

14.船舶模型試驗中，為了保證實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，應(yīng)控制實驗水池的______。

15.船舶阻力系數(shù)Cf的測量通常使用______。

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

17.船舶模型試驗中，模型的航速與實船的航速之比稱為______。

18.流體力學(xué)中，描述流體粘性的物理量是______。

19.船舶模型試驗中，為了保證實驗的重復(fù)性，應(yīng)采用______的實驗方法。

20.船舶阻力系數(shù)Cw的測量方法包括______。

21.船舶模型試驗中，為了保證實驗的安全，應(yīng)避免模型船與實驗水池壁______。

22.流體力學(xué)中，描述流體運動的方程之一是______。

23.船舶模型試驗中，為了保證實驗的準(zhǔn)確性，應(yīng)確保模型與實船的______。

24.流體力學(xué)中，描述流體粘性的參數(shù)是______。

25.船舶模型試驗中，為了保證實驗的可靠性，應(yīng)使用______的實驗設(shè)備。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

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

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

3.船舶阻力系數(shù)Cf的測量可以使用浮力天平法。（）

4.船舶模型試驗中，模型的長度比越大，試驗結(jié)果越準(zhǔn)確。（）

5.在船舶模型試驗中，模型的排水量應(yīng)與實船的排水量成正比。（）

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的測量通常使用水流阻力儀法。（）

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

9.流體力學(xué)中，伯努利方程適用于任何類型的流體流動。（）

10.船舶模型試驗中，模型的航速與實船的航速之比稱為速度比。（）

11.船舶模型試驗中，模型的吃水深度應(yīng)與實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過程中能量守恒的定律。（）

13.船舶阻力系數(shù)Cf的測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.船舶模型試驗中，為了保證實驗的重復(fù)性，應(yīng)采用相同的實驗方法。（）

16.船舶阻力系數(shù)Cw的測量方法包括船舶阻力曲線法。（）

17.船舶模型試驗中，為了保證實驗的安全，應(yīng)避免模型船與實驗水池壁碰撞。（）

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

19.船舶模型試驗中，為了保證實驗的準(zhǔn)確性，應(yīng)確保模型與實船的幾何相似性。（）

20.船舶模型試驗中，為了保證實驗的可靠性，應(yīng)使用合適的實驗設(shè)備。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請簡述船舶模型試驗在船舶設(shè)計中的作用及其重要性。

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

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

4.結(jié)合實際案例，分析船舶模型試驗中常見的問題及解決方法，并討論如何提高試驗數(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)計后，需要進行模型試驗以確定其阻力系數(shù)。已知實船長度為100m，船寬為12m，吃水深度為4m。模型試驗中，模型長度為1m，寬度為0.12m，吃水深度為0.04m。請計算模型試驗中所需的模型速度與實船速度的比例，并說明如何根據(jù)此比例進行數(shù)據(jù)換算以得到實船的阻力系數(shù)。

2.案例題：某型游艇在航行過程中遇到了動力性能不理想的問題，需要進行模型試驗以分析原因。已知游艇實船長度為8m，寬度為2.5m，吃水深度為0.8m。模型試驗中，模型長度為0.8m，寬度為0.25m，吃水深度為0.08m。試驗結(jié)果顯示，模型船在滿載條件下的阻力系數(shù)為0.05。請根據(jù)模型試驗結(jié)果，估算實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