题目

有关船舶发动机功率,船舶牵引力及船速之间的关系请教各位.
一艘船发动机的功率为额定功率,假设发动机的转速与螺旋桨的转速是1:1,这时船的速度为Xm/s,船的牵引力为YN.
保持以上所以内在及外在因素不变,把发动机转速与螺旋桨转速换成2：1,这时船的速度定小于Xm/s,那按照P=FV这个公式,这时船的牵引力就大于YN.
如果我以上的描述是正确的,那请问为什么在内部及外部都不变的情况下,仅仅是变了转速比就可以增加船的牵引力了?
如果我以上的描述是错误的,那请指出那里错误了?

提问时间：2020-10-07

答案

我是船舶行业的,帮你说明一下.
船舶的主机是转功率（内燃机的回转运动）,经传动装置传递给螺旋桨,螺旋桨推水后退,获得水的反力,水推螺旋桨前进,继而推船体前进,得到推功率.这个过程中有功率损失.下面用数据给你直观说明一下：
1）比方说主机功率是1000,传到螺旋桨时功率只剩950（因为有摩擦）；
2）螺旋桨吸收950的转功率,只得到500的推功率.这才是真正推船前进的功率,设速度是5,牵引力就是100了.（这个过程中功率损失很大,原因是许多能量跑到螺旋桨的尾流中去了,尾流就是被螺旋桨推着往后跑的那一部分水.）
这是船舶推进的过程.
主机的功率取决于其转速,功率不变转速自然不变,你现在让主机与螺旋桨转速2：1（加个减速齿轮箱是可以实现的）,相当于螺旋桨转速降下来了,螺旋桨的牵引力大致上跟转速的平方成正比,转速减少一半,牵引力大致上只剩35,牵引力减少导致减速,航速大约此时只有2,真正推船前进的功率只有35*2＝70了,这里功率损失这么大,是因为主机的功率没有充分被螺旋桨吸收而浪费掉了.
你主要是对船舶推进的环节不熟悉,在理想状态下用公式P=FV,没有考虑各个环节中的功率损失.这些内容在船舶专业的《船舶推进》课程里有比较详细的讲解,也是比较专业的内容.