Upgrade of a time-resolved particle image velocimetry system

时间分辨粒子图像测速系统的升级

基本信息

  • 批准号:
    RTI-2019-00333
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9.35万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Research Tools and Instruments
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2018-01-01 至 2019-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The Laboratory of Hydraulic Machines of Laval University performs research on hydraulic turbines that produce hydroelectricity. It is the only independent laboratory in Canada specializing in R&D on hydraulic turbines. Its research aims at providing a better understanding of the hydrodynamic and structural behaviour of hydraulic turbines. The Laboratory partners are leading companies involved in hydraulic turbine design, Andritz Hydro, GE Renewable Energy, Voith Hydro, and turbine operators, Hydro-Québec and EDF. Our current research project aims at understanding the nature of potentially damaging turbine vibrations induced by the flow in Francis turbines. Francis turbines are the most numerous turbines in hydro power plants in Canada. The project will provide the R&D departments of the participating industrial partners with knowledge, tools and methodologies to optimize turbine designs or operation in order to increase flexibility without penalizing the machine life. This will in turn ease the integration of renewable energy sources (wind, solar) on the power grid.***The prime measurement system for this project (and many others in our laboratories) is a Time-Resolved Particle Image Velocimetry (TR-PIV) system. A PIV system measures velocity fields inside a flow in order to provide information about the flow behaviour. The time-resolved feature of our PIV system implies that it can acquire velocity fields at high speed, up to 725 velocity fields per second. In this manner, it is possible to analyze fast variations of flow phenomena. For example, we can follow the evolution in time of large vortices that induce turbine vibrations.***The goal of the present proposal is to upgrade substantially our TR-PIV system. Such a system functions with high-speed cameras. Our cameras are highly performant, but they have two limitations. First, they have relatively small memory banks to store the flow images. The limited memory size implies that for a majority of crucial flow phenomena, the acquisition time is too short to track important flow variations. Consequently, we will not be able to fully characterize the flow phenomena and to entirely understand their role in structurally exciting the turbine. Second, the transfer of the images from the cameras to a computer takes a long time, which considerably reduces the number of measurements that can be performed in a day. Consequently, it diminishes the test bench availability for other types of measurements, it leads to an enormous waste of energy since the rig cannot be stopped during image transfers and it increases needlessly the wear of the equipment (rig, turbine model, sensors).**
拉瓦尔大学水力机械实验室从事水力涡轮机的研究。它是加拿大唯一一家专门从事水轮机研发的独立实验室。其研究旨在更好地了解水轮机的流体动力学和结构行为。实验室的合作伙伴是从事水力涡轮机设计的领先公司,如安德里茨水电公司、通用电气可再生能源公司、福伊特水电公司,以及涡轮机运营商魁北克水电公司和法国电力公司。我们目前的研究项目旨在了解由弗朗西斯涡轮机中的流动引起的潜在破坏性涡轮机振动的性质。弗朗西斯水轮机是加拿大水力发电厂中数量最多的水轮机。该项目将为参与工业合作伙伴的研发部门提供知识、工具和方法,以优化涡轮机设计或操作,从而在不影响机器寿命的情况下提高灵活性。这反过来又将有助于可再生能源(风能、太阳能)在电网上的整合。该项目(以及我们实验室中的许多其他项目)的主要测量系统是时间分辨粒子图像测速(TR-PIV)系统。PIV系统测量流体内部的速度场,以提供有关流体行为的信息。我们的PIV系统的时间分辨功能意味着它可以在高速采集速度场,高达每秒725速度场。以这种方式,可以分析流动现象的快速变化。例如,我们可以跟踪引起涡轮机振动的大涡流随时间的演变。*本提案的目标是大幅升级我们的TR-PIV系统。这样的系统与高速相机一起工作。我们的相机性能卓越,但有两个局限性。首先,它们具有相对小的存储器组来存储流图像。有限的内存大小意味着,对于大多数关键的流量现象,采集时间太短,无法跟踪重要的流量变化。因此,我们将不能完全描述流动现象,也不能完全理解它们在结构激励涡轮机中的作用。其次,将图像从相机传输到计算机需要很长时间,这大大减少了一天中可以执行的测量次数。因此,它减少了其他类型测量的测试台可用性,导致了巨大的能源浪费,因为在图像传输期间无法停止装置,并且不必要地增加了设备(装置,涡轮机模型,传感器)的磨损。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Maciel, Yvan其他文献

Self-similarity in the outer region of adverse-pressure-gradient turbulent boundary layers
  • DOI:
    10.2514/1.19234
  • 发表时间:
    2006-11-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.5
  • 作者:
    Maciel, Yvan;Rossignol, Karl-Stephane;Lemay, Jean
  • 通讯作者:
    Lemay, Jean
Coherent Structures in a Non-equilibrium Large-Velocity-Defect Turbulent Boundary Layer
  • DOI:
    10.1007/s10494-016-9737-2
  • 发表时间:
    2017-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Maciel, Yvan;Simens, Mark P.;Gungor, Ayse G.
  • 通讯作者:
    Gungor, Ayse G.

Maciel, Yvan的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Maciel, Yvan', 18)}}的其他基金

Decelerated turbulent boundary layers
减速湍流边界层
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04194
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Decelerated turbulent boundary layers
减速湍流边界层
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04194
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Decelerated turbulent boundary layers
减速湍流边界层
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04194
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Decelerated turbulent boundary layers
减速湍流边界层
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04194
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Turbulent boundary layers subjected to pressure gradients
承受压力梯度的湍流边界层
  • 批准号:
    184041-2013
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Turbulent boundary layers subjected to pressure gradients
承受压力梯度的湍流边界层
  • 批准号:
    184041-2013
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Turbulent boundary layers subjected to pressure gradients
承受压力梯度的湍流边界层
  • 批准号:
    184041-2013
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Turbulent boundary layers subjected to pressure gradients
承受压力梯度的湍流边界层
  • 批准号:
    184041-2013
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Turbulent boundary layers subjected to pressure gradients
承受压力梯度的湍流边界层
  • 批准号:
    184041-2013
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Couche limite turbulente avec gradient de pression
湍流极限和梯度下降
  • 批准号:
    184041-2008
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual

相似国自然基金

SERS探针诱导TAM重编程调控头颈鳞癌TIME的研究
  • 批准号:
    82360504
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
华蟾素调节PCSK9介导的胆固醇代谢重塑TIME增效aPD-L1治疗肝癌的作用机制研究
  • 批准号:
    82305023
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于MRI的机器学习模型预测直肠癌TIME中胶原蛋白水平及其对免疫T细胞调控作用的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
结直肠癌TIME多模态分子影像分析结合深度学习实现疗效评估和预后预测
  • 批准号:
    62171167
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    57 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Time-lapse培养对人类胚胎植入前印记基因DNA甲基化的影响研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
萱草花开放时间(Flower Opening Time)的生物钟调控机制研究
  • 批准号:
    31971706
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    59.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
高频数据波动率统计推断、预测与应用
  • 批准号:
    71971118
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    50.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Time-of-Flight深度相机多径干扰问题的研究
  • 批准号:
    61901435
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于线性及非线性模型的高维金融时间序列建模:理论及应用
  • 批准号:
    71771224
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    49.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Finite-time Lyapunov 函数和耦合系统的稳定性分析
  • 批准号:
    11701533
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

NSF Convergence Accelerator Track L: Smartphone Time-Resolved Luminescence Imaging and Detection (STRIDE) for Point-of-Care Diagnostics
NSF 融合加速器轨道 L:用于即时诊断的智能手机时间分辨发光成像和检测 (STRIDE)
  • 批准号:
    2344476
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Diffractometer for time-resolved in-situ high temperature powder diffraction and X-ray reflectivity
用于时间分辨原位高温粉末衍射和 X 射线反射率的衍射仪
  • 批准号:
    530760073
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Major Research Instrumentation
Pump field probe magnetic field effect fluorescence microscopy for time-resolved radical pair detection in biological systems
用于生物系统中时间分辨自由基对检测的泵场探针磁场效应荧光显微镜
  • 批准号:
    23K26612
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
A femtosecond beamline for time-resolved momentum microscopy
用于时间分辨动量显微镜的飞秒光束线
  • 批准号:
    LE240100073
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Linkage Infrastructure, Equipment and Facilities
Time-resolved sImulations of ultrafast phenoMena in quantum matErialS (TIMES)
量子材料中超快现象的时间分辨模拟 (TIMES)
  • 批准号:
    EP/Y032659/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Research Grant
Solar energy materials in action: real-time molecular movies of pyroelectric switching by time-resolved X-ray diffraction
太阳能材料的实际应用:通过时间分辨 X 射线衍射拍摄热释电开关的实时分子电影
  • 批准号:
    2901373
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Studentship
Unraveling exciton dynamics for valleytronics applications with Time-resolved ARPES
利用时间分辨 ARPES 揭示谷电子学应用的激子动力学
  • 批准号:
    24K00561
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Measuring system for time and spatially resolved optical spectroscopy
时间和空间分辨光谱测量系统
  • 批准号:
    537598070
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Major Research Instrumentation
MRI: Acquisition of Helium Recovery Equipment For Time-Resolved ARPES at NSF-NeXUS
MRI:在 NSF-NeXUS 采购用于时间分辨 ARPES 的氦回收设备
  • 批准号:
    2320634
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Characterizing Local Chemical Order in Multi-Principal Element Alloys by Femtosecond Time-Resolved Ultrafast Electron Diffraction
通过飞秒时间分辨超快电子衍射表征多主元素合金中的局部化学顺序
  • 批准号:
    2327777
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 9.35万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了