Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Predicting the Effects of Interaction between Yachts Sailing Upwind
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Aeronautical and Vehicle Engineering, Naval Systems.
2012 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Att förutse effekterna av interaktion mellan båtar som seglar på kryss (Swedish)
Abstract [en]

The ever-growing yachting industry has come to play an important role in the maritime sector, resulting in an increasing demand for highly technologically advanced cruising and racing sailing yachts. In the aim of producing faster yachts and faster sails designers and sailors has come a long way understanding the science of sailing. While the theories and reality of airflow around one or more sails is widely explored the influence of introducing another yacht in close proximity is however not. The principal value of investigating the influence of interaction between yachts would apply to methods of using this knowledge to create an advantage in a racing situation. In extension practical applications would be on-board decision support software rather than progression of yacht and sail design.

The aim of this thesis project is to create a greater understanding for the phenomena of interaction and how to better predict the effects of interaction by conducting a series of experiments in The University of Auckland Twisted Flow Wind Tunnel. A general approach to the problem was used including investigation of obvious factors such as the yachts relative position, sail trim and wind angle but also more specific factors such as heel angle and sail design were considered.

After establishing the distribution and range of significant interaction influence, a 3-dimensional flow field mapping was performed following an investigation attempting to quantify the influence of 2-dimensional versus 3-dimensional effects. Evaluation of different techniques for measuring interaction and the accuracy of the measurements has been fundamentally important throughout the project.

The results, presented as a summary of performed wind tunnel tests, show the effects of interaction that may be experienced for a specific sailing scenario (Stage 1) and how the theory of interaction may be approached in three dimensions (Stage2)

The implication of these results reveals the difficulty of fully explaining all aspects of the interaction phenomena or even more so creating a theoretical model valid for all conditions and scenarios. With consideration made to the limitations and possibilities of an creating an empirical model addressed in this report extensive full-scale testing may however serve as sufficient input to future decision support software.

Abstract [sv]

Den växande fartygsindustrin riktad mot den icke-kommersiella marknaden har kommit att spela en allt viktigare roll i den marina sektorn, vilket gett upphov till en ökad efterfrågan på högteknologiskt avancerade fritids- och kappseglingsbåtar. Med ambitionen att utveckla snabbare segelbåtar och effektivare segel har konstruktörer och seglare kommit långt när det gäller att förstå vetenskapen bakom segling. Hur strömningen kring ett eller flera segel fungerar är vida utforskat både teoretiskt och praktiskt, det är däremot inte effekterna av att introducera ytterligare en segelbåt i närheten av en annan.

Den främsta nyttan med att undersöka påverkan av interaktion mellan segelbåtar gäller metoder att kunna använda denna kunskap för att skapa ett övertag i en tävlingssituation. I förlängningen skulle en praktisk applikation kunna vara mjukvara för beslutsstöd ombord snarare än utveckling av båtar och segel.

Syftet med detta examensarbete är att skapa större förståelse för fenomenet interaktion mellan segelbåtar och hur man kunskap om hur man bättre kan förutsäga effekterna av interaktion genom utförande av ett antal experiment i vindtunneln på The University of Auckland. Ett allmänt förhållningssätt till problemet har använts med hänsyn tagen till uppenbara faktorer så som båtarnas relativa position, segeltrim och vindvinklar men även andra faktorer som till exempel krängningsvinkel och segeldesign beaktades.

Efter att ha fastställt fördelning och utbredning av det område där interaktion har betydande påverkan gjordes en 3-dimensionell kartläggning av luftflödet följt av ett försök att särskilja och mäta inflytandet av 2-dimensionella respektive 3-dimensionella komponenter. Utvärdering av olika tekniker och arbetsätt för att mäta interaktion samt analys av noggrannheten på dessa mätningar har varit av stor vikt under hela projektet.

Resultaten som utgör en sammanfattning av utförda vindtunneltest visar på effekterna av interaktion som kan förväntas vid ett specifikt seglingsscenario (Del 1) och hur analys av interaktion kan angripas i tre dimensioner (Del 2).

Slutsatsen av dessa resultat visar på komplexiteten i problemet samt utmaningen i att fullt ut förklara alla delar av fenomenet interaktion som underlag för en teoretisk modell giltig för alla scenarion och förhållanden. Med hänsyn tagen till de förutsättningar och begränsningar som gäller avseende skapandet av en empirisk modell som behandlas i denna rapport skulle dock utförliga fullskaletester kunna utgöra tillräckligt underlag för framtida utveckling av mjukvara för beslutsstöd.

Place, publisher, year, edition, pages
2012. , 31 p.
Series
Trita-AVE, ISSN 1651-7660 ; 2012:54
National Category
Other Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-102073OAI: oai:DiVA.org:kth-102073DiVA: diva2:550661
Subject / course
Naval Systems
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-09-10 Created: 2012-09-07 Last updated: 2012-09-10Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(18807 kB)849 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 18807 kBChecksum SHA-512
297d1c64b1024590a83b7c9d9e1715976851dcac6c344cced367ef2ed42ac331beaec775ec446eb018ee0248a4ef135dcea7f2c070e851489899f9d7571da3b6
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Naval Systems
Other Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 849 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 550 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf