Rotor 20

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Rotor 20 is part of a research program to study the effect of tip velocity ratio on compressors performances. It has been designed for a stage tip velocity ratio of 0.8.

Original technical report ^[1]:

@TechReport{moore1978design,
author      = {Moore, R. D. and Lewis, George W. and Osborn, Walter M.},
title       = {Performance of a Transonic Fan Stage Designed for a Low Meridional Velocity Ratio},
institution = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
note        = {NASA-TP-1298, url~: \url{https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19780025164/downloads/19780025164.pdf}, 1978}}

Picture :

Fig1. https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19780025164/downloads/19780025164.pdf p.61

PDF of the NASA report : rotor20.pdf
CSV file of the blade geometry : rotor20_original.csv

The geometry of rotor 20 is described in the original NASA report by the following tables. The length are in centimeters and the angles in degrees.

	unit	values
pressure ratio	[-]	1.57
mass flow	[kg/s]	29.5
tip speed	[m/s]	425
tip solidity	[-]	1.3
aspect ratio	[-]	2.5
number of blades	[-]	44
rotative speed	[rad/s]	1686

The original material of the rotor 20 is not defined in the NASA report.

Considered properties: Ti-6Al-4V, generic titanium :

	unité	valeurs
alloy	[-]	Ti-6Al-4V
Young's modulus	[GPa]	108
density	[kg/m3]	4400
Poisson's ratio	[-]	0.34
yield stress	[GPa]	0.824

First three natural frequencies (with clamped root) for the mesh:

(1B): 1441.5 rad/s / 229.4 Hz
(2B): 5124.4 rad/s / 815.6 Hz
(1T): 8165.6 rad/s / 1299.6 Hz

Fichiers téléchargeables

Le rotor 20 fait partie d'un programme de recherche visant à étudier l'effet du rapport de vitesse en tête sur les performances des compresseurs. Il a été conçu pour un rapport de vitesse en tête de 0,8.

Rapport technique original ^[1]:

@TechReport{moore1978design,
author      = {Moore, R. D. and Lewis, George W. and Osborn, Walter M.},
title       = {Performance of a Transonic Fan Stage Designed for a Low Meridional Velocity Ratio},
institution = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
note        = {NASA-TP-1298, url~: \url{https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19780025164/downloads/19780025164.pdf}, 1978}}

Photographie :

Fig1. https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19780025164/downloads/19780025164.pdf p.61

PDF du rapport de la NASA : rotor20.pdf
Fichier CSV de la géométrie : rotor20_original.csv

La géométrie du rotor 20 est décrite dans le rapport d'origine de la NASA par les tableaux suivants. Les grandeurs sont en centimètres et en degrés.

	unités	valeurs
taux de compression	[-]	1,57
débit massique	[kg/s]	29,5
vitesse en tête	[m/s]	425
solidité en tête	[-]	1,3
allongement	[-]	2,5
nombre d'aubes	[-]	44
vitesse de rotation	[rad/s]	1686

Le matériau original du rotor 20 n'est pas défini dans le rapport de la NASA.

Propriétés considérées : alliage de titane Ti-6Al-4v :

	unité	valeurs
alliage	[-]	Ti-6Al-4v
module d'Young	[GPa]	108
masse volumique	[kg/m3]	4400
coefficient de Poisson	[-]	0,34
limite élastique	[GPa]	0,824

Fréquences des trois premiers modes (noeuds de la base encastrés) pour le maillage :

(1B): 1441,5 rad/s / 229,4 Hz
(2B): 5124,4 rad/s / 815,6 Hz
(1T): 8165,6 rad/s / 1299,6 Hz

1. ^a,
b Moore. «Performance of a Transonic Fan Stage Designed for a Low Meridional Velocity Ratio » 1978. pdf

Rotor 20

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