Rotor 1

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Rotor 1 is part of a research program to study aspect ratio because the use of high aspect ratio blading can lead to a decrease in the axial length of compressors and therefore a reduction of their size and weight. To investigate the effects of aspect ratio on compressor range and efficiency, two transonic rotors (rotor 1 and 2) were designed and tested. The variation in aspect ratio was based on a change in aerodynamic chord, and the solidity was kept the same by varying the number of blades.

  • Original technical report [1]:
    @TechReport{hager1974design,
    author      = {Hager, Roy D. and Lewis, George W.},
    title       = {Effect of damper on overall and blade-element performance of a compressor rotor having a tip speed of 1151 feet per second and an aspect ratio of 3.6},
    institution = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
    note        = {NASA-TM X-3041, url~: \url{https://ntrs.nasa.gov/citations/19740018135}, 1974}}  

The geometry of rotor 1 is described in the original NASA report by the following tables. The length are in inches and the angles in degrees.

unit values
pressure ratio [-] 1.53
mass flow [kg/s] 33.5
tip speed [m/s] 350.8
tip solidity [-] 1.3
aspect ratio [-] 3.6
rotative speed [rad/s] 1381.25

Rotor 1 is made of a 200-grade maraging steel

unité valeurs
alloy [-] 18-Ni-200-maraging
Young's modulus [GPa] 180
density [kg/m3] 8000
Poisson's ratio [-] 0.3
yield stress [GPa] 1.38

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

  1. (1F) : 940.8 rad/s / 149.7 Hz
  2. (1T) : 3479.2 rad/s / 553.7 Hz
  3. (2F) : 5530.2 rad/s / 880.2 Hz

Fichiers téléchargeables

Le rotor 1 fait partie d'un programme de recherche visant à étudier l’allongement des aubes, car l'utilisation d’un fort allongement peut conduire à une diminution de la longueur axiale des compresseurs et donc à une réduction de leur taille et poids. Pour étudier les effets de cet allongement sur les rendements des compresseurs, deux rotors transsoniques (rotor 1 et 2) ont été conçus et testés. La variation d’allongement entre ces deux rotors a été effectuée grâce à une modification de la corde aérodynamique et la solidité a été maintenue identique en faisant varier le nombre d'aubes.

  • Rapport technique original [1]:
    @TechReport{hager1974design,
    author      = {Hager, Roy D. and Lewis, George W.},
    title       = {Effect of damper on overall and blade-element performance of a compressor rotor having a tip speed of 1151 feet per second and an aspect ratio of 3.6},
    institution = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
    note        = {NASA-TM X-3041, url~: \url{https://ntrs.nasa.gov/citations/19740018135}, 1974}}  

La géométrie du rotor 1 est décrite dans le rapport d'origine de la NASA par les tableaux suivants. Les grandeurs sont en pouces et en degrés.

unités valeurs
taux de compression [-] 1,53
débit massique [kg/s] 33,5
vitesse en tête [m/s] 350,8
solidité en tête [-] 1,3
allongement [-] 3,6
vitesse de rotation [rad/s] 1381,25

Le matériau du rotor 1 est un alliage à base de nickel : un acier maraging de grade 200

unité valeurs
alliage [-] 18-Ni-200-maraging
module d'Young [GPa] 180
masse volumique [kg/m3] 8000
coefficient de Poisson [-] 0,3
limite élastique [GPa] 1,38

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

  1. (1F) : 940,8 rad/s / 149,7 Hz
  2. (1T) : 3479,2 rad/s / 553,7 Hz
  3. (2F) : 5530,2 rad/s / 880,2 Hz

</tabs>


1. a, b Hager. «Effect of damper on overall and blade-element performance of a compressor rotor having a tip speed of 1151 feet per second and an aspect ratio of 3.6 » 1974. pdf
  • public/modeles/rotor_01/accueil.txt
  • Dernière modification : 2022/09/16 14:14
  • de alainbatailly