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public:modeles:rotor_03:accueil [2023/03/01 11:49] – [About] solenekojtychpublic:modeles:rotor_03:accueil [2024/08/05 15:43] (Version actuelle) – ancienne révision (2024/08/05 15:42) restaurée rafaelbarraud
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 Results show that the pressure ratio, temperature ratio and efficiency of this rotor are higher than design predicted values because of the actual losses being generally lower than those assumed in the design.  Results show that the pressure ratio, temperature ratio and efficiency of this rotor are higher than design predicted values because of the actual losses being generally lower than those assumed in the design. 
  
-  * Original NASA technical report [(cite:hager1972performance>Hager. «Performance of a 1380-foot-per-second-tip-speed axial-flow compressor rotor with a blade tip solidity of 1.3 » 2013.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19720012341|pdf}})]:   +  * Original NASA technical report [(cite:hager1972performance>Hager. «Performance of a 1380-foot-per-second-tip-speed axial-flow compressor rotor with a blade tip solidity of 1.3 » 2013.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19720012341|pdf}})]:<code>
-<code>+
 @TechReport{hager1972performance, @TechReport{hager1972performance,
   author           = {Hager, Roy D and Janetzke, David C and Reid, Lonnie},   author           = {Hager, Roy D and Janetzke, David C and Reid, Lonnie},
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 <callout type="info" icon="true" title="Useful documents">  <callout type="info" icon="true" title="Useful documents"> 
   * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor03|downloadable models]] (Git project)   * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor03|downloadable models]] (Git project)
-  * {{ :public:modeles:rotor_03:rotor3.pdf | rapport technique original}} de la NASA (.pdf) +  * {{ :public:modeles:rotor_03:rotor3.pdf | NASA technical report}} (.pdf) 
-  * {{ :public: | geometrical parameters file}} (.csv), usable as input of OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes>Kojtych S., Batailly A. «OpenMCAD, an open blade generator: from Multiple-Circular-Arc profiles to Computer-Aided Design model» 2022. {{ https://hal.science/hal-03923093|code en libre accès}})] to generate reference blade models.+  * {{ :public:modeles:rotor_03:rotor3_original.csv | geometrical parameters file}} (.csv), usable as input of OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes>Kojtych S., Batailly A. «OpenMCAD, an open blade generator: from Multiple-Circular-Arc profiles to Computer-Aided Design model» 2022. {{ https://hal.science/hal-03923093|code en libre accès}})] to generate reference blade models.
 </callout> </callout>
  
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 ==== Aerodynamic design  ==== ==== Aerodynamic design  ====
  
-^                      ^  unit  ^ values  ^+^                      ^  unit  ^ value  ^
 ^ pressure ratio  |  [-]        | 1.801     | ^ pressure ratio  |  [-]        | 1.801     |
 ^ mass flow       |  [kg/s]     | 29    | ^ mass flow       |  [kg/s]     | 29    |
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 ^ tip solidity     |  [-]       | 1.3    | ^ tip solidity     |  [-]       | 1.3    |
 ^ aspect ratio          |  [-]  | 2.53   | ^ aspect ratio          |  [-]  | 2.53   |
-^ rotative speed  |  [rad/s]    | 1675.52  |+^ nominal rotation speed $\omega_n$  |  [rad/s]    | 1675.52  |
  
 ==== Material properties  ==== ==== Material properties  ====
  
-The material of rotor 3 is defined in the original NASA report. A 200-grade maraging steel is considered:+Rotor 3 is made of a 200-grade maraging steel, but the exact material properties are not provided in the NASA report. The following properties are considered : 
  
-^                         ^  unité    ^ valeurs             ^+^                         ^  unit    ^ value             ^
 ^ alloy                |  [-]      | 18-Ni-200-maraging  | ^ alloy                |  [-]      | 18-Ni-200-maraging  |
 ^ Young's modulus          |  [GPa]    | 180                 | ^ Young's modulus          |  [GPa]    | 180                 |
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 ^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^ ^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^
-| 1     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>     | 1722.54        | 274,15                  | +| 1     | 1B     | 1722.54        | 274.15                  | 
-| 2     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>    | 6548.96         | 1042,3                  | +| 2     | 2B    | 6548.96         | 1042.30                  | 
-| 3     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>  | 8224.31        | 1308,94                  |+| 3     | 1T  | 8224.31        | 1308.94                  |
  
  
 +====Campbell diagram====
 +Evolution of the natural frequencies of the first 3 vibration modes, as a function of rotation speed, for the mesh computed with OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)]:
 +
 +{{ :public:modeles:rotor_03:campbell_eng_03_ref.png?500 }}
 +<caption>Campbell diagram computed with a linear centrifugal preload, with clamped root (nominal rotation speed ωₙ = 1 675.52 rad/s)</caption>
 +
 +  * {{ :public:modeles:rotor_03:campbell_eng_03_ref.pdf |graph (.pdf)}}
 +  * {{ :public:modeles:rotor_03:campbell_03_ref.csv |Campbell data (.csv)}}
  
 ===== Initial blade ===== ===== Initial blade =====
Ligne 124: Ligne 131:
  
 ^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^ ^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^
-| 1     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 1728.06            | 275,029                  | +| 1     |1B     | 1728.06            | 275.029                  | 
-| 2     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 6559.27          | 1043,94                  | +| 2     |2B       | 6559.27          | 1043.94                  | 
-| 3     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 8243.04       | 1311,92                  |+| 3     |1T        | 8243.04       | 1311.92                  |
  
  
Ligne 132: Ligne 139:
  
 ^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^ ^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^
-| 1     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 1728.11            | 275,038                  | +| 1     | 1B    | 1728.11                              | 275.04                  | 
-| 2     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 6561.34            | 1044,27                  | +| 2     | 2B    | 6561.34                              | 1044.27                 | 
-| 3     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 8245.298         | 1312,28                |+| 3     | 1T    | 8245.30                              | 1312.28                 |
  
  
 +Comparison of the evolution of the natural frequencies of the first 3 vibration modes, as a function of rotation speed for the initial and the reference blade:
  
 +{{ :public:modeles:rotor_03:campbell_eng_03_ini.png?500 }}
 +
 +
 +<caption>Campbell diagram computed with a linear centrifugal preload, with clamped root (nominal speed ωₙ = 1 675,52 rad/s), 
 +
 +initial blade (orange), reference blade (gray) </caption>
 +
 +  * {{ :public:modeles:rotor_03:campbell_eng_03_ini.pdf |graph (.pdf)}}
 +  * {{ :public:modeles:rotor_03:campbell_03_ini.csv |Campbell data (.csv)}}
 </pane> </pane>
  
Ligne 161: Ligne 178:
  
  
-  * Rapport technique original [(cite:hager1972performance>)]:  +  * Rapport technique original [(cite:hager1972performance>)]: <code>
-<code>+
 @TechReport{hager1972performance, @TechReport{hager1972performance,
-  auteur           = {Hager, Roy D and Janetzke, David C and Reid, Lonnie}, +  author           = {Hager, Roy D and Janetzke, David C and Reid, Lonnie}, 
-  date             = {1972},+  year            = {1972},
   institution      = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},   institution      = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
-  titre           = {Performance of a 1380-foot-per-second-tip-speed axial-flow compressor rotor with a blade tip solidity of 1.3}, +  title           = {Performance of a 1380-foot-per-second-tip-speed axial-flow compressor rotor with a blade tip solidity of 1.3}, 
-  numéro           = {NASA-TM X-2448},+  number           = {NASA-TM X-2448},
   url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19720012341},   url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19720012341},
 } }
Ligne 186: Ligne 202:
   * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor03|modèles téléchargeables]] (lien vers projet Git)   * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor03|modèles téléchargeables]] (lien vers projet Git)
   * {{ :public:modeles:rotor_03:rotor3.pdf | rapport technique original}} de la NASA (.pdf)   * {{ :public:modeles:rotor_03:rotor3.pdf | rapport technique original}} de la NASA (.pdf)
-  * {{  | fichier de paramètres géométriques}} (.csv), utilisable en entrée de OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes>Kojtych S., Batailly A. «OpenMCAD, an open blade generator: from Multiple-Circular-Arc profiles to Computer-Aided Design model» 2022. {{ https://hal.science/hal-03923093|code en libre accès}})] pour générer l'aube de référence +  * {{ :public:modeles:rotor_03:rotor3_original.csv | fichier de paramètres géométriques}} (.csv), utilisable en entrée de OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes>Kojtych S., Batailly A. «OpenMCAD, an open blade generator: from Multiple-Circular-Arc profiles to Computer-Aided Design model» 2022. {{ https://hal.science/hal-03923093|code en libre accès}})] pour générer l'aube de référence 
 </callout> </callout>
  
Ligne 207: Ligne 223:
 ^ solidité en tête     |  [-]      | 1.3       | ^ solidité en tête     |  [-]      | 1.3       |
 ^ allongement          |  [-]      | 2.53      | ^ allongement          |  [-]      | 2.53      |
-^ vitesse de rotation  |  [rad/s]  | 1675.52  |+^ vitesse de rotation nominale $\omega_n$ |  [rad/s]  | 1675.52  |
  
  
 ==== Propriétés matériau  ==== ==== Propriétés matériau  ====
  
-Le matériau original du rotor 3 est défini dans le rapport de la NASA. Un acier maraging de grade 200 est considéré: +Le matériau du rotor 3 est un alliage à base de nickel : un acier maraging de grade 200, mais ses caractéristiques ne sont pas fournies. Les propriétés considérées sont : 
  
 ^                         ^  unité    ^ valeurs             ^ ^                         ^  unité    ^ valeurs             ^
Ligne 245: Ligne 261:
  
 ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^ ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
-| 1     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 1722.54                    | 274,15                 | +| 1     |1F       | 1722,54                    | 274,15                 | 
-| 2     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 6548.96          | 1042,3                | +| 2     |2F      | 6548,96          | 1042,30                | 
-| 3     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 8224.31      | 1308,94                 |+| 3     |1T       | 8224,31      | 1308,94                 |
  
 +====Diagramme de Campbell====
 +Évolution des fréquences propres des 3 premiers modes, en fonction de la vitesse de rotation, pour le maillage obtenu avec OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)]: 
 +{{ :public:modeles:rotor_03:campbell_03_ref.png?500 }}
 +<caption>diagramme de Campbell calculé avec une précharge centrifuge linéaire, noeuds du pied d'aube encastrés (vitesse nominale ωₙ = 1 675,52 rad/s)</caption>
 +
 +  * {{ :public:modeles:rotor_03:campbell_03_ref.pdf |graphique (.pdf)}}
 +  * {{ :public:modeles:rotor_03:campbell_03_ref.csv |données du Campbell (.csv)}}
 +
 +
 + 
  
 ===== Aube initiale ===== ===== Aube initiale =====
Ligne 261: Ligne 287:
  
 ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^ ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
-| 1     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 1728.06             | 275,029                 | +| 1     |1F       | 1728,06             | 275,04                 | 
-| 2     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 6559.27            | 1043,94                  | +| 2     |2F       | 6559,27            | 1043,94                  | 
-| 3     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 8243.04              | 1311,92                  |+| 3     |1T       | 8243,04              | 1311,92                  |
  
  
Ligne 269: Ligne 295:
  
 ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^ ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
-| 1     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 1728.11                | 275,038                  | +| 1     |1F       | 1728,11                | 275,03                  | 
-| 2     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 6561.34        | 1044,27                  | +| 2     |2F      | 6561,34        | 1044,27                  | 
-| 3     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 8245.298         | 1312,28                  |+| 3     |1T        | 8245,30         | 1312,28                  |
  
  
 </tabs> </tabs>
 +====Diagramme de Campbell====
 +Comparaison de l'évolution des fréquences propres des 3 premiers modes, en fonction de la vitesse de rotation, pour l'aube initiale et de référence:
 +
 +{{ :public:modeles:rotor_03:campbell_03_ini.png?500 }}
 +<caption>diagramme de Campbell calculé avec une précharge centrifuge linéaire, noeuds du pied d'aube encastrés (vitesse nominale ωₙ = 1 675,52 rad/s),
 +
 +aube initiale (orange), aube de référence (grise)</caption>
 +
 +  * {{ :public:modeles:rotor_03:campbell_03_ini.pdf |graphique (.pdf)}}
 +  * {{ :public:modeles:rotor_03:campbell_03_ini.csv |données du Campbell (.csv)}}
 +
 </pane> </pane>
  
  • public/modeles/rotor_03/accueil.1677689348.txt.gz
  • Dernière modification : 2023/04/05 08:59
  • (modification externe)