Grant: Collaborative Science, Technology and Innovation Program – Ideation Fund

The proposed work is aimed at engineering innovative hot-gas path components for the aerospace sector (in particular) that could effectively reject heat by featuring internal porous media, also known as porous medium-based transpiration cooling. The design and optimization of such functional parts take advantages of new capabilities offered by additive manufacturing and improved understanding of transpiration cooling from recent ground-breaking studies. Advanced modeling methods adapted for transpiration cooling configurations will be developed and tested against measurements to provide some form of global model validation. The modeling tools will then be used to test various possible configurations and allow cost-effective design optimization while taking into account the feasibility of producing these parts via additive manufacturing processes. The engineered special-purpose components are expected to offer superior mechanical and thermal properties and offer a disruptive new technology for the aerospace sector.

Le projet proposé vise à mettre au point, pour les circuits de gaz chauds, en particulier dans le secteur de l’aérospatiale, des composants innovants capables de rejeter efficacement la chaleur grâce à une structure interne poreuse permettant un refroidissement par transpiration. La conception et l’optimisation de telles pièces fonctionnelles tirent parti des nouvelles possibilités offertes par la fabrication additive et des connaissances acquises dans le cadre de récentes études novatrices. Des méthodes de simulation avancées adaptées aux configurations faisant intervenir un refroidissement par transpiration seront développées et testées en comparant leurs prédictions aux mesures recueillies afin de valider le modèle dans son ensemble. Ces outils de simulation seront ensuite utilisés pour tester diverses configurations et optimiser ainsi de manière économique la conception tout en tenant compte de la fabricabilité de ces pièces par une technique additive. Ces composants spéciaux devraient posséder des propriétés mécaniques et thermiques supérieures et constituer une technologie de rupture pour le secteur de l’aérospatiale.

In the short term, anticipated outcomes will be strengthened collaborations across industry, academia, and government to support research excellence. In the medium term, anticipated outcomes will be the development of new and potentially disruptive technologies with collaborators.

À court terme, les résultats prévus sont des collaborations renforcées dans l’ensemble de l’industrie, du milieu universitaire et du gouvernement afin d’appuyer l’excellence en recherche. À moyen terme, les résultats prévus sont le développement de technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs.

The Ideation Fund is intended to encourage, test and validate transformative research ideas generated by teams of NRC scientific personnel and external collaborators with complementary capabilities, acting as a demonstration phase for a continually-evolving suite of research and development (R&D) deliverables at the NRC. The fund supports exploratory research through two mechanisms: the New Beginnings Initiative and the Small Teams Initiative.

Le Fonds d’idéation vise à encourager, à mettre à l’essai et à valider les idées de recherche transformatrice des équipes scientifiques du CNRC et des collaborateurs externes dotés de capacités complémentaires. Il servira ainsi de plateforme de démonstration d’une série de produits livrables en matière de recherche-développement (R-D) en constante évolution au CNRC. Le Fonds appuie la recherche exploratoire au moyen de deux mécanismes : l’Initiative « Nouveaux débuts » et l’Initiative « Petites équipes ».