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public:modeles:rotor_03:accueil [2023/02/01 20:11] – [À propos] ikrambeghdadipublic:modeles:rotor_03:accueil [2023/04/17 20:36] (Version actuelle) – [Material properties] solenekojtych
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 ===== About ===== ===== About =====
  
-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.+Rotor 3 is part of a research program to study study the effects of blade solidity on efficiency and stall margin of an axial-flow compressor rotor.  It is one of a series of rotors designed with varying blade solidity achieved by changing the blade chord length : rotor 3 with a tip solidity of 1.3, rotor 4 with a tip solidity of 1.1 and rotor 5 with a tip solidity of 1.5.
  
-  * Original NASA technical report [(cite:hager1974design>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.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19740018135|pdf}})]:   +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.  
-<code>+ 
 +  * 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>
 @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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   number           = {NASA-TM X-2448},   number           = {NASA-TM X-2448},
   url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19720012341},   url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19720012341},
-  comment          = {rotor3}, 
-  creationdate     = {2023-01-17T09:37:06}, 
-  modificationdate = {2023-01-17T09:37:06}, 
 } }
  
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   * Pictures : <grid>   * Pictures : <grid>
 <col md="6">  <col md="6"> 
-{{ :public:modeles:rotor_1:gene_aubes_nasa_image_rotor1a.png?200 |}} +{{ :public:modeles:rotor_03:gene_aubes_nasa_geom_rotor3t.png.jpg?230 |}} 
-<caption>Fig1. https://ntrs.nasa.gov/citations/19740018135 p.68 </caption>+<caption>Fig1. https://ntrs.nasa.gov/citations/19720012341 p.66 </caption>
 </col> </col>
 <col md="6">  <col md="6"> 
-{{ :public:modeles:rotor_1:gene_aubes_nasa_image_rotor1b.png?200 |}} +{{ :public:modeles:rotor_03:gene_aubes_nasa_image_rotor3a.png.jpg?200 |}} 
-<caption>Fig2. https://ntrs.nasa.gov/citations/19740018135 p.68 </caption>+<caption>Fig2. https://ntrs.nasa.gov/citations/19720012341 p.67 </caption>
 </col> </col>
 </grid> </grid>
Ligne 44: Ligne 42:
 <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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 ==== Geometry ==== ==== Geometry ====
  
-The geometry of rotor 1 is described in the [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19740018135|original NASA report]] by the following table. The lenghts are in inches and the angles in degrees. +The geometry of rotor 3 is described in the [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19720012341|original NASA report]] by the following table. The lenghts are in inches and the angles in degrees. 
-{{ :public:modeles:rotor_1:gene_aubes_nasa_geom_rotor1.png?400 |}}+ 
 +{{ :public:modeles:rotor_03:gene_aubes_nasa_geom_rotor3.png.jpg?400 |}}
  
 ==== Aerodynamic design  ==== ==== Aerodynamic design  ====
  
-^                      ^  unit  ^ values  ^ +^                      ^  unit  ^ value  ^ 
-^ pressure ratio  |  [-]     | 1.53     | +^ pressure ratio  |  [-]        | 1.801     | 
-^ mass flow       |  [kg/s]  | 33.5     | +^ mass flow       |  [kg/s]     | 29    | 
-^ tip speed     |  [m/s]   | 350.8      | +^ tip speed     |  [m/s]        | 420.6  | 
-^ tip solidity     |  [-]     | 1.3      | +^ tip solidity     |  [-]       | 1.3    | 
-^ aspect ratio          |  [-]     | 3.6     | +^ aspect ratio          |  [-]  | 2.53   | 
-^ rotative speed  |  [rad/s]  | 1381.25  |+^ rotative speed  |  [rad/s]    | 1675.52  |
  
 ==== Material properties  ==== ==== Material properties  ====
  
-The material of rotor 1 is not 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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 </col> </col>
 <col md="4"> <col md="4">
-{{ :public:modeles:rotor_1:1_intra.png?200 |}} +{{ :public:modeles:rotor_03:3_intra.png?200 |}} 
- <caption>pressure side</caption>+ <caption>intrados</caption>
 </col> </col>
 <col md="4"> <col md="4">
-{{ :public:modeles:rotor_1:1_extra.png?200 |}} +{{ :public:modeles:rotor_03:3_extra.png?200 |}} 
-<caption>suction side</caption>+<caption>extrados</caption>
 </col> </col>
 <col md="2"> <col md="2">
 </col> </col>
 </grid> </grid>
- 
  
 ==== Natural frequencies ==== ==== Natural frequencies ====
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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     |     |                       | 274,15                  | +| 1     | 1B     | 1722.54        | 274.15                  | 
-| 2     |     |                      | 1042,3                  | +| 2     | 2B    | 6548.96         | 1042.3                  | 
-| 3     |     |                       | 1308,94                  |+| 3     | 1T  | 8224.31        | 1308.94                  |
  
  
Ligne 125: Ligne 123:
  
 ^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^ ^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^
-| 1     |     |                       | 275,029                  | +| 1     |1B     | 1728.06            | 275.029                  | 
-| 2     |     |                       | 1043,94                  | +| 2     |2B       | 6559.27          | 1043.94                  | 
-| 3     |     |                       | 1311,92                  |+| 3     |1T        | 8243.04       | 1311.92                  |
  
  
Ligne 133: Ligne 131:
  
 ^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^ ^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^
-| 1     |     |                     | 275,038                  | +| 1     |1B        | 1728.11            | 275.038                  | 
-| 2     |     |                       | 1044,27                  | +| 2     |2B       | 6561.34            | 1044.27                  | 
-| 3     |     |                      | 1312,28                |+| 3     |1T      | 8245.298         | 1312.28                |
  
  
Ligne 155: Ligne 153:
 ===== À propos ===== ===== À propos =====
  
-Le rotor 3 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 [(cite:hager1974design>)]:  +Le rotor 3 fait partie d'un programme de recherche pour étudier les effets de la solidité des pales sur le rendement et la marge de décrochage d'un compresseur à flux axial. Il fait partie d'une série de rotors conçus avec une solidité d'aube variable obtenue en modifiant la longueur de la corde de l'aube : le rotor 3 possède 
-<code>+ une solidité en tête de 1.3, le rotor 4 possède une solidité en tête de 1.1 et le rotor 5 possède une solidité en tête de 1.5.  
 + 
 +Les résultats montrent que le taux de compression, le ratio de température et le rendement du rotor 3 sont plus élevés que ceux prévus lors de la conception car les pertes effectives sont inférieures à celles estimées lors de la conception. 
 + 
 + 
 +  * Rapport technique original [(cite:hager1972performance>)]: <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},
-  commentaire          = {rotor3}, 
-  date de création    = {2023-01-17T09:37:06}, 
-  date de modification = {2023-01-17T09:37:06}, 
 } }
 </code> </code>
   * Photographies : <grid>   * Photographies : <grid>
 <col md="6">  <col md="6"> 
-{{ :public:modeles:rotor_1:gene_aubes_nasa_image_rotor1a.png?200 |}} +{{ :public:modeles:rotor_03:gene_aubes_nasa_geom_rotor3t.png.jpg?230 |}} 
-<caption>Fig1. https://ntrs.nasa.gov/citations/19740018135 p.68 </caption>+<caption>Fig1. https://ntrs.nasa.gov/citations/19720012341 p.66 </caption>
 </col> </col>
 <col md="6">  <col md="6"> 
-{{ :public:modeles:rotor_1:gene_aubes_nasa_image_rotor1b.png?200 |}} +{{ :public:modeles:rotor_03:gene_aubes_nasa_image_rotor3a.png.jpg?200 |}} 
-<caption>Fig2. https://ntrs.nasa.gov/citations/19740018135 p.68 </caption>+<caption>Fig2. https://ntrs.nasa.gov/citations/19720012341 p.67 </caption>
 </col> </col>
 </grid> </grid>
Ligne 185: Ligne 184:
   * [[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 196: Ligne 195:
 ==== Géométrie ==== ==== Géométrie ====
  
-La géométrie du rotor 1 est décrite dans le [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19740018135|rapport d'origine de la NASA]] par les tableaux suivants. Les grandeurs sont en pouces et en degrés. +La géométrie du rotor 3 est décrite dans le [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19720012341|rapport d'origine de la NASA]] par les tableaux suivants. Les grandeurs sont en pouces et en degrés.
- +
-{{ :public:modeles:rotor_1:gene_aubes_nasa_geom_rotor1.png?400 |}}+
  
 +{{ :public:modeles:rotor_03:gene_aubes_nasa_geom_rotor3.png.jpg?400 |}}
 ==== Caractéristiques aérodynamiques  ==== ==== Caractéristiques aérodynamiques  ====
 ^                      ^  unités   ^ valeurs                          ^ ^                      ^  unités   ^ valeurs                          ^
-^ taux de compression  |  [-]      | 1,53     | +^ taux de compression  |  [-]      | 1.801     | 
-^ débit massique       |  [kg/s]   | 33,5     | +^ débit massique       |  [kg/s]   | 29     | 
-^ vitesse en tête      |  [m/s]    | 350,8    | +^ vitesse en tête      |  [m/s]    | 420.6    | 
-^ solidité en tête     |  [-]      | 1,3      | +^ solidité en tête     |  [-]      | 1.3       | 
-^ allongement          |  [-]      | 3,6      | +^ allongement          |  [-]      | 2.53      | 
-^ vitesse de rotation  |  [rad/s]  | 1381,25  |+^ vitesse de rotation  |  [rad/s]  | 1675.52  | 
  
 ==== Propriétés matériau  ==== ==== Propriétés matériau  ====
  
-Le matériau original du rotor 1 n'est pas 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 244: Ligne 243:
  
 ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^ ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
-| 1     |     |                       | 274,15                 | +| 1     |1F       | 1722,54                    | 274,15                 | 
-| 2     |     |                       | 1042,3                | +| 2     |2F      | 6548,96          | 1042,3                | 
-| 3     |     |                      | 1308,94                 |+| 3     |1T       | 8224,31      | 1308,94                 |
  
  
Ligne 260: Ligne 259:
  
 ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^ ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
-| 1     |     |                       | 275,029                 | +| 1     |1F       | 1728,06             | 275,029                 | 
-| 2     |     |                        | 1043,94                  | +| 2     |2F       | 6559,27            | 1043,94                  | 
-| 3     |     |                        | 1311,92                  |+| 3     |1T       | 8243,04              | 1311,92                  |
  
  
Ligne 268: Ligne 267:
  
 ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^ ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
-| 1     |     |                       | 275,038                  | +| 1     |1F       | 1728,11                | 275,038                  | 
-| 2     |     |                     | 1044,27                  | +| 2     |2F      | 6561,34        | 1044,27                  | 
-| 3     |     |                      | 1312,28                  |+| 3     |1T        | 8245,298         | 1312,28                  |
  
  
  • public/modeles/rotor_03/accueil.1675300319.txt.gz
  • Dernière modification : 2023/04/05 08:59
  • (modification externe)