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Rotor 20

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Original model

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

Useful documents

Geometry

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.

Aerodynamic design

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

Material properties

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:

  1. (1B): 1441.5 rad/s / 229.4 Hz
  2. (2B): 5124.4 rad/s / 815.6 Hz
  3. (1T): 8165.6 rad/s / 1299.6 Hz

CAD

Fichiers téléchargeables

Modèle original

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

Documents utiles

Géométrie

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.

Caractéristiques aérodynamiques

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

Propriétés matériau

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 :

  1. (1B): 1441,5 rad/s / 229,4 Hz
  2. (2B): 5124,4 rad/s / 815,6 Hz
  3. (1T): 8165,6 rad/s / 1299,6 Hz

CAO

1. a, b Moore. «Performance of a Transonic Fan Stage Designed for a Low Meridional Velocity Ratio » 1978. pdf
  • public/modeles/rotor_20/accueil.1663351824.txt.gz
  • Dernière modification : 2023/04/05 08:59
  • (modification externe)