Compressible flow in a novel radial turbo compressor: simulation and experimental validation

新型径向涡轮压缩机中的可压缩流动:模拟和实验验证

基本信息

  • 批准号:
    538568-2019
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.82万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Engage Grants Program
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2019-01-01 至 2020-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Lockhart Industries Inc. have developed an extremely versatile radial compressor based on the shear flow turbomachine concept proposed by Nicola Tesla in the early 1900s. The compressor pushes a gas between multiple closely-spaced disks rotating on a shaft. Whereas in traditional designs frictional viscous forces between the gas and the moving components tend to decrease the efficiency of the device, the viscous forces in the proposed device is the main driving force for the flow compressing the gas. Theoretically, the design should achieve very high compression ratios at large component efficiencies within a much smaller size than existing compressors-ideal for compact refrigeration systems, residential thermal management systems, and other applications in the energy and heating/ventilation sector. To verify the theoretical basis of the design and assist its commercial development, computational fluid dynamics (CFD) simulations will be conducted for compressible conditions involving carbon dioxide. The simulations will employ OpenFOAM-an open-source CFD software-and will be validated through a complementary experimental campaign involving a scaled physical prototype. Gas compression is a major cause of the energy required for refrigeration, air conditioning, and indoor climate control systems. Moreover, the technology could be used in advanced heat-recovery systems to recover waste heat from industrial processes, where 20-50% of the energy consumed by Canadian manufacturing processes is lost as waste heat in exhaust streams. As such, the technology has potential to reduce the energy consumption and greenhouse gas emissions of the energy, residential, and commercial building sectors in Canada.
洛克哈特工业公司根据尼古拉·特斯拉在20世纪初提出的剪切流涡轮机械概念,开发了一种用途广泛的径向压缩机。压缩机在轴上旋转的多个紧密间隔的圆盘之间推动气体。在传统的设计中,气体和运动部件之间的摩擦粘性力往往会降低装置的效率,而该装置中的粘性力是流动压缩气体的主要驱动力。从理论上讲,该设计应该在比现有压缩机小得多的尺寸内实现非常高的压缩比,在大组件效率下实现非常高的压缩比,非常适合紧凑型制冷系统、住宅热管理系统以及能源和加热/通风领域的其他应用。为了验证设计的理论基础并协助其商业开发,将对涉及二氧化碳的可压缩条件进行计算流体动力学(CFD)模拟。模拟将采用开源CFD软件openfoam,并将通过涉及缩放物理原型的补充实验活动进行验证。气体压缩是制冷、空调和室内气候控制系统所需能源的主要原因。此外,该技术可用于先进的热回收系统,以回收工业过程中的废热,加拿大制造过程中消耗的能源中有20-50%作为废热在废气流中损失。因此,该技术有可能减少加拿大能源、住宅和商业建筑部门的能源消耗和温室气体排放。

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 }}

Brinkerhoff, Joshua其他文献

Brinkerhoff, Joshua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('Brinkerhoff, Joshua', 18)}}的其他基金

Cryogenic Flow Physics to Advance Liquid Hydrogen-Based Aviation
低温流动物理学推动液氢航空发展
  • 批准号:
    RGPIN-2021-02450
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Multi-physics, multi-scale modelling of liquefied natural gas (LNG) in marine shipping and heavy-duty trucking: transport, storage, spill, and atmospheric dispersion
海运和重型卡车运输中液化天然气 (LNG) 的多物理场、多尺度建模:运输、存储、泄漏和大气扩散
  • 批准号:
    519885-2017
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants
Evaluation of Turbulent Heat Transfer Enhancement in Steam-Cracking Furnace Tubes with Modified Internal Textures
改进内部织构的蒸汽裂解炉管强化湍流传热的评价
  • 批准号:
    549243-2019
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Reduced-Order Models of Wind Farm Blockage and Far-Field Wake Recovery
风电场阻塞和远场尾流恢复的降阶模型
  • 批准号:
    556326-2020
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Cryogenic Flow Physics to Advance Liquid Hydrogen-Based Aviation
低温流动物理学推动液氢航空发展
  • 批准号:
    RGPIN-2021-02450
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Multi-physics, multi-scale modelling of liquefied natural gas (LNG) in marine shipping and heavy-duty trucking: transport, storage, spill, and atmospheric dispersion
海运和重型卡车运输中液化天然气 (LNG) 的多物理场、多尺度建模:运输、存储、泄漏和大气扩散
  • 批准号:
    519885-2017
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants
Evaluation of Turbulent Heat Transfer Enhancement in Steam-Cracking Furnace Tubes with Modified Internal Textures
改进内部织构的蒸汽裂解炉管强化湍流传热的评价
  • 批准号:
    549243-2019
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Reduced-Order Models of Wind Farm Blockage and Far-Field Wake Recovery
风电场阻塞和远场尾流恢复的降阶模型
  • 批准号:
    556326-2020
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Towards a General Analytical Model of Aerodynamic and Phase Instabilities in Advanced Fluid Machinery
先进流体机械中空气动力学和相位不稳定性的通用分析模型
  • 批准号:
    RGPIN-2015-06562
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Multi-physics, multi-scale modelling of liquefied natural gas (LNG) in marine shipping and heavy-duty trucking: transport, storage, spill, and atmospheric dispersion
海运和重型卡车运输中液化天然气 (LNG) 的多物理场、多尺度建模:运输、存储、泄漏和大气扩散
  • 批准号:
    519885-2017
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants

相似国自然基金

肝硬化患者4D Flow MRI血流动力学与肝脂肪和铁代谢的交互机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于4D Flow MRI 技术联合HA/cRGD-GD-LPs对比剂增强扫描诊断肝纤维化分期的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于4 D-Flow MRI评估吻合口大小对动静脉瘘的血流动力学以及临床预后的影响
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
构建4D-Flow-CFD仿真模型定量评估肝硬化门静脉血流动力学
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于4D-FLOW MRI实现特发性颅内压增高患者静脉窦无创测压和血流动力学分析
  • 批准号:
    82301457
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
结合4D flow的多模态心脏磁共振成像在肥厚型心肌病中的应用研究
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
驻高海拔地区铁路建设工程项目员工的Flow体验、国家认同与心理韧性:积极环境心理学视角
  • 批准号:
    72271205
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    44 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Flow-through流场的双离子嵌入型电容去离子及其动力学调控研究
  • 批准号:
    52009057
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
主动脉瓣介导的血流模式致升主动脉重构的4D Flow MRI可视化预测模型研究
  • 批准号:
    82071991
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    56 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于4D Flow MRI探讨侧支循环影响颈内动脉重塑的机制研究
  • 批准号:
    81801139
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Anti-Complement Immunotherapy for Pancreatic Cancer
胰腺癌的抗补体免疫治疗
  • 批准号:
    10751872
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
EAGER: A Novel Hybrid Light-Field and High-Energy Pulse Color and Depth Encoded Illumination PIV Technique for Unsteady Flow Analyses
EAGER:一种用于非稳态流分析的新型混合光场和高能脉冲颜色和深度编码照明 PIV 技术
  • 批准号:
    2418485
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Development of a novel method for detailed evaluation of blood flow patterns in stented segments and assessment of their role in stent thrombosis
开发一种详细评估支架段血流模式及其在支架血栓形成中的作用的新方法
  • 批准号:
    MR/X009068/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
    Research Grant
Novel Membranes for High-performance Zinc-Iron Redox Flow Batteries
用于高性能锌铁氧化还原液流电池的新型膜
  • 批准号:
    DP240102891
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
LEAPS-MPS: Fast and Efficient Novel Algorithms for MHD Flow Ensembles
LEAPS-MPS:适用于 MHD 流系综的快速高效的新颖算法
  • 批准号:
    2425308
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
    Standard Grant
REGULATION OF BONE MARROW MESENCHYMAL STEM CELLS BY VCAM1
VCAM1 对骨髓间充质干细胞的调节
  • 批准号:
    10537391
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
Engineering T cells to overcome inhibitory receptor signals that limit the efficacy of adoptive cell therapy against ovarian cancer
改造 T 细胞以克服抑制性受体信号,这些信号限制了过继性细胞疗法对卵巢癌的疗效
  • 批准号:
    10526155
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
Bioorthogonal probe development for highly parallel in vivo imaging
用于高度并行体内成像的生物正交探针开发
  • 批准号:
    10596786
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
The role of osteoblast progenitors in response to bone anabolic agents
成骨细胞祖细胞对骨合成代谢剂的反应的作用
  • 批准号:
    10404415
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
Center of Research Translation on Osteoporosis Bone Anabolic Therapies
骨质疏松症骨合成代谢疗法研究转化中心
  • 批准号:
    10404412
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了