Rotor 2

About

Rotor 2 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{reid1974design,
    author           = {Reid, L. and Tysl, Edward R.},
    date             = {1974},
    institution      = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
    title            = {Performance of a transonic compressor rotor with an aspect ratio of 6.5},
    number           = {NASA-TN D-7662},
    url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19740018136},
    }  

• Picture :

Reference blade

The reference blade is defined with multiple-circular arc profiles^[3] given in the original NASA report^[4]. Corresponding models are computed with the open-source code OpenMCAD^[2].

Geometry

The geometry of rotor 2 is described in the original NASA report by the following tables. The length are in inches and the angles in degrees.

Aerodynamic design

Material properties

The material of rotor 2 is not defined in the original NASA report. A 200-grade maraging steel is considered:

CAD model

The CAD model is computed with the open source code OpenMCAD^[2].

pressure side

suction side

Natural frequencies

First three natural frequencies (with clamped root) for the mesh computed with OpenMCAD^[2]:

À propos

Le rotor 2 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{reid1974design,
    author           = {Reid, L. and Tysl, Edward R.},
    date             = {1974},
    institution      = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
    title            = {Performance of a transonic compressor rotor with an aspect ratio of 6.5},
    number           = {NASA-TN D-7662},
    url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19740018136},
    }  

• Photographie :

Aube de référence

L'aube de référence est définie par des profils de type arcs circulaires multiples^[3], donnés dans le rapport technique original de la NASA^[4]. Les modèles associés sont obtenus avec le code en libre accès OpenMCAD^[2].

Géométrie

La géométrie du rotor 2 est décrite dans le rapport d'origine de la NASA par les tableaux suivants. Les grandeurs sont en pouces et en degrés.

Caractéristiques aérodynamiques

Propriétés matériau

Le matériau original du rotor 2 n'est pas défini dans le rapport de la NASA. Un acier maraging de grade 200 est considéré:

Modèle CAO

intrados

extrados

Fréquences propres

Fréquences des trois premiers modes (noeuds du pied d'aube encastrés) pour le maillage obtenu avec OpenMCAD^[2] :

</tabs>