Energy Harvesting in Flows Using Parasitic Aeroelastic Structures and Nonlinear Switching Electronics
使用寄生气动弹性结构和非线性开关电子器件在流动中收集能量
基本信息
- 批准号:1231816
- 负责人:
- 金额:$ 36万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2013
- 资助国家:美国
- 起止时间:2013-10-01 至 2018-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Research Objectives and Approach: The research objective is to develop a novel energy harvesting method for self-powered devices. If one could develop sensing circuits that required no power, then the amount of wiring which leads directly to maintenance and production costs could be greatly reduced. It is proposed to develop energy harvesters to create sensor networks that could constantly report on the health of a variety of critical structures. The proposed approach will develop methods of power harvesting from fluid flow using aeroelastic systems and smart power electronic circuits. Using piezoelectric structures, these devices will be capable of converting flow-induced vibrations into storable electrical energy. Nonlinear switching circuits will be developed to enhance the efficiency of transducer electromechanical power extraction.Intellectual Merit: This work also represents fundamental research into a heretofore untapped source of energy for self-powered systems, i.e., the movement of fluid air and water. The results of this work will give engineers the analytical tools to determine how to harvest power from fluid flows. This could aid in the development of condition-based systems of maintenance for future and existing infrastructures.Broader impact: This project will disseminate information for K-12 students by creating teaching modules in cooperation with local middle and high school teachers. These modules will be made available to schools on the web to demonstrate the idea of energy harvesting from the environment. Local teachers will be invited to a workshop at Cornell with their students to help create lessons and experiments for use in K-12 classrooms.
研究目标和方法:研究目标是为自动设备开发一种新型的能量收集方法。如果人们可以开发不需要电力的传感电路,那么直接导致维护和生产成本的接线量可以大大降低。建议开发能源收割机来创建传感器网络,以不断报告各种关键结构的健康。所提出的方法将使用气体弹性系统和智能电动电路从流体流中开发出功率收集的方法。 使用压电结构,这些设备将能够将流动诱导的振动转换为可储存的电能。将开发非线性开关电路,以提高换能器机电能力提取的效率。智能优点:这项工作还代表了对迄今无开发的自动化系统尚未开发的能源的基础研究,即流体空气和水的运动。这项工作的结果将为工程师提供分析工具,以确定如何从流体流中收获功率。这可能有助于开发基于条件的维护系统,以实现未来和现有的基础设施。BroaderImpact:该项目将通过与当地的中学和高中教师合作创建教学模块来传播K-12学生的信息。这些模块将在网络上提供给学校,以证明从环境中收获能量的概念。将邀请当地老师与学生一起参加康奈尔大学的研讨会,以帮助创建课程和实验,以便在K-12教室中使用。
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 }}
Edwin Cowen其他文献
Edwin Cowen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('Edwin Cowen', 18)}}的其他基金
WRF: Experimental observation and modeling of coagulant mediated contaminant removal: flocculation, floc blankets, and sedimentation
WRF:混凝剂介导的污染物去除的实验观察和建模:絮凝、絮凝层和沉淀
- 批准号:
1704472 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Standard Grant
PFI:BIC - Energy Smart Community - Leveraging Virtual Storage to Turn Advanced Metering Infrastructure into a Smart Service System
PFI:BIC - 能源智能社区 - 利用虚拟存储将先进的计量基础设施转变为智能服务系统
- 批准号:
1632124 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Standard Grant
Turbulent sediment suspension absent mean flow-induced shear
湍流沉积物悬浮液不存在平均流引起的剪切
- 批准号:
1233842 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Standard Grant
The Effect of Submerged and Emergent, Highly Flexible and Rigid Macrophyte Canopy Patches on Flow and Mass Transport
沉水和挺水、高度柔性和刚性的大型植物冠层斑块对流动和质量传递的影响
- 批准号:
0626164 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Continuing Grant
SGER: The Non-Contact Determination of River Flow Rates
SGER:河流流量的非接触式测定
- 批准号:
0341911 - 财政年份:2003
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Standard Grant
CAREER: The Effect of Clean and Contaminated Free Surfaces on Turbulence and Gas Transfer at an Air-Water Interface: An Integrated Research and Educational Program
职业:清洁和受污染的自由表面对空气-水界面湍流和气体传输的影响:综合研究和教育计划
- 批准号:
0093794 - 财政年份:2001
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Continuing Grant
Workshop on Wave Breaking Turbulence '99
波浪破碎湍流研讨会99
- 批准号:
9910216 - 财政年份:1999
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
中亚热带混交林潜在收获机理及立地气候响应机制研究
- 批准号:32301585
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
秸秆收获甩刀式捡拾方式下根茬-土壤复合体扰动效应与高效捡拾机理
- 批准号:52365035
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
考虑籼稻与粳稻亚种区分及其收获指数差异的水稻遥感估产研究
- 批准号:42371328
- 批准年份:2023
- 资助金额:47 万元
- 项目类别:面上项目
水稻小区种子低损无混收获动态变速梳脱滚筒脱粒分离机理研究
- 批准号:52305252
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
有机碳源添加对海南冬季蔬菜收获后土壤硝态氮同化和反硝化的影响机制研究
- 批准号:42367048
- 批准年份:2023
- 资助金额:34 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
相似海外基金
Energy harvesting system using ultra-low voltage electronics for low power wide area distributed energy resources
使用超低压电子设备的能量收集系统,用于低功率广域分布式能源
- 批准号:
22H01465 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Realization of high-efficiency GaN rectifier diode with 0V on-voltage and high breakdown voltage for energy harvesting
实现0V导通电压和高击穿电压的高效GaN整流二极管用于能量收集
- 批准号:
22K04227 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
High-power broadband vibration energy harvesting by a low-loss nonlinear oscillator using diamagnetic levitation
利用反磁悬浮的低损耗非线性振荡器收集高功率宽带振动能量
- 批准号:
21K03936 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Creation of thermofluidic energy harvesting elements to surpass the solid-state thermoelectric energy conversion
创建热流体能量收集元件以超越固态热电能量转换
- 批准号:
21K18693 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Futuristic new MCF rubber sensor realizing energy harvesting with wide range of electromagnetic wave length
未来派新型MCF橡胶传感器实现宽范围电磁波长能量收集
- 批准号:
21K03960 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)