2026年大学本科大一（船舶与海洋工程）船舶流体力学阶段测试题及答案

2025年大学本科大一（船舶与海洋工程）船舶流体力学阶段测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题4分)w1.船舶流体力学中，研究流体在管道中流动时，以下哪种参数与流体黏性无关？（）A.雷诺数B.沿程阻力系数C.局部阻力系数D.流速w2.对于船舶航行时所受的兴波阻力，以下说法正确的是（）A.与船速的平方成正比B.与船型无关C.只在高速航行时存在D.随着船速降低而增大w3.当船舶在水中静止时，船底所受的静水压力分布规律是（）A.随深度线性增加B.随深度非线性增加C.与深度无关D.先增加后减小w4.船舶流体力学中，描述流体微团运动的基本方程是（）A.连续性方程B.伯努利方程C.欧拉方程D.纳维-斯托克斯方程w5.以下哪种现象不属于黏性流体的流动特性？（）A.边界层分离B.卡门涡街C.层流D.理想流体的无旋流动w6.船舶在浅水中航行时，与在深水中相比，兴波阻力会（）A.减小B.不变C.增大D.先减小后增大w7.对于船舶的横摇运动，主要受到哪种流体作用力的影响？（）A.兴波阻力B.粘性阻力C.波浪的升沉力D.波浪的横荡力导致的横摇力矩w8.流体力学中，用来描述流体压缩性的物理量是（）A.密度B.体积弹性模量C.动力黏度D.运动黏度w9.船舶航行时，螺旋桨工作产生的推力主要是通过改变哪种流体参数来实现的？（）A.流体的流速B.流体的压力C.流体的密度D.流体的黏性w10.当船舶从淡水驶入海水时，船舶所受的浮力会（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小第II卷（非选择题，共60分）w11.（10分）简述船舶流体力学中边界层的概念及其厚度的影响因素。w12.（10分）写出船舶兴波阻力的表达式，并说明各参数的物理意义。w13.（10分）在船舶流体力学中，如何通过实验方法测量黏性流体的黏性系数？请简要说明实验原理和步骤。w14.（15分）材料：一艘小型船舶在平静的湖面上以一定速度匀速航行。已知船的排水量为50吨，船速为10m/s。湖水密度为1000kg/m³。问题：求船舶航行时所受的浮力大小，并分析浮力产生的原因。w15.（15分）材料：随着船舶技术的发展，船舶的航速不断提高。在高速航行时，兴波阻力成为船舶总阻力的主要组成部分。某船舶设计团队为了降低兴波阻力，对船型进行了优化设计。问题：请分析船型优化设计降低兴波阻力的原理，并举例说明可能采取的设计措施。答案：w1.Dw2.Aw3.Aw4.Dw5.Dw6.Cw7.Dw8.Bw9.Aw10.Cw11.边界层是指在固体表面附近，由于流体黏性的作用，流速从固体表面处的零值逐渐增大到与主流速度相等的薄层。边界层厚度的影响因素主要有：流体的黏性系数，黏性越大边界层越厚；主流速度，速度越大边界层越薄；物体表面的粗糙度，粗糙度越大边界层越厚。w12.船舶兴波阻力表达式：$R_w=\frac{1}{2}\rhoU^2SC_w$，其中$\rho$是流体密度，$U$是船速，$S$是船舶湿表面积，$C_w$是兴波阻力系数。w13.测量黏性流体黏性系数常用的实验方法是毛细管黏度计法。实验原理基于泊肃叶公式，通过测量一定体积的流体在毛细管中流动的时间来计算黏性系数。步骤：准备好毛细管黏度计，将待测流体注入黏度计，记录流体流过一定刻度所需时间，根据黏度计的相关参数和流体密度，利用公式计算黏性系数。w14.根据阿基米德原理，浮力大小等于排开液体的重力。已知船的排水量为50吨，即排开湖水的质量$m=50\times10^3kg$，重力加速度$g=9.8m/s^2$，则浮力$F=mg=50\times10^3\times9.8=4.9\times10^5N$。浮力产生的原因是船舶浸入水中，上下表面存在压力差，下表面压力大于上表面压力，从而产生向上的浮力。w15.船型优化设计降低兴波阻力的原理是通过改变船的形状，使船舶在航行时产生的波浪形态更加合理，减少