Hydrodynamic design criteria for high performance keels with restricted draft

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Der Kiel spielt bei modernen Segelyachten eine entscheidende Rolle für die Segeleigenschaften und zur Aufrechterhaltung der Stabilität. Dabei wurden in der Forschung bislang fast ausschließlich die für das Regattasegeln geeigneten Tiefkiele mit hohem Seitenverhältnis und großem Tiefgang untersucht. Dies steht im Widerspruch zu den Forderungen des Massensports nach sportlichen Tourenyachten mit möglichst geringen Tiefgängen, die das Fahrtgebiet möglichst wenig einschränken. Obwohl Tourenyachten in relativ großen Stückzahlen gebaut werden, sind die Entwurfsgrundlagen für Kiele mit geringem Tiefgang (Flachkiele) völlig unzureichend. Das beantragte Forschungsvorhaben soll diese Lücke schließen und die notwendigen Grundlagen für den Entwurf und die Optimierung leistungsfähiger Flachkiele entwickeln. In einer ersten Stufe werden mit numerischen Methoden mehrere Kielkonfigurationen studiert und voroptimiert. Anschließend werden zumindest zwei erfolgversprechende Konfigurationen im Modellversuch untersucht. Neben den Modellversuchen werden Versuche in der Großausführung auf der Forschungsyacht DYNA - dem Segeldynamometer des Instituts für Schiffs- und Meerestechnik - durchgeführt. Dieses Meßgerät ist in seiner Art weltweit einzigartig und erlaubt die Bestimmung der aero- und hydrodynamischen Kräfte und Momente während des Segelns unter realen Bedingungen. Eine systematische Gegenüberstellung zwischen der vorliegenden Tiefkielversion und der neu zu entwickelnden Flachkielversion soll die Leistungsfähigkeit eines für Tourenyachten optimalen Flachkiels exemplarisch unter Beweis stellen. Die Ergebnisse der für die Kielentwicklung zur Verfügung stehenden numerischen und experimentellen Verfahren werden mit den Messungen an der Großausführung verglichen, um für zukünftige Entwurfsaufgaben Eignung und Grenzen aufzuzeigen.