Rotor 3

About

Rotor 3 is part of a research program to study study the effects of blade solidity on efficiency and stall margin.

• Original NASA technical report ^[1]:

@TechReport{hager1972performance,
  author           = {Hager, Roy D and Janetzke, David C and Reid, Lonnie},
  date             = {1972},
  institution      = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
  title            = {Performance of a 1380-foot-per-second-tip-speed axial-flow compressor rotor with a blade tip solidity of 1.3},
  number           = {NASA-TM X-2448},
  url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19720012341},
}

• Pictures :

  

  Fig1. https://ntrs.nasa.gov/citations/19720012341 p.66

  

  Fig2. https://ntrs.nasa.gov/citations/19720012341 p.67

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 3 is described in the original NASA report by the following table. The lenghts are in inches and the angles in degrees.

Aerodynamic design

Material properties

The material of rotor 3 is 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].

intrados

extrados

Natural frequencies

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

Initial blade

The initial blade is defined with in-house LAVA parameters^[5] computed from the reference blade CAD model. The initial blade is usually used as starting point for an optimization process. Its geometry is similar to the one of the reference blade.

Natural frequencies

First three natural frequencies (with clamped root)

• from the whole mesh:

• from the reduced order model:

À propos

Le rotor 3 fait partie d'un programme de recherche pour étudier les effets de la solidité des pales sur l'efficacité et la marge de décrochage.

• Rapport technique original ^[1]:

@TechReport{hager1972performance,
  auteur           = {Hager, Roy D and Janetzke, David C and Reid, Lonnie},
  date             = {1972},
  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},
  numéro           = {NASA-TM X-2448},
  url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19720012341},
}

• Photographies :

  

  Fig1. https://ntrs.nasa.gov/citations/19720012341 p.66

  

  Fig2. https://ntrs.nasa.gov/citations/19720012341 p.67

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 3 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 3 est défini dans le rapport de la NASA. Un acier maraging de grade 200 est considéré:

Modèle CAO

Le modèle CAO est obtenu avec OpenMCAD^[2].

intrados

extrados

Fréquences propres

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

Aube initiale

L'aube initiale est définie par des paramètres spécifiques au LAVA^[5] obtenus à partir du modèle CAO de l'aube de référence. L'aube initiale est classiquement utilisée comme point de départ dans le cadre de procédures d'optimisation; sa géométrie est similaire à celle de l'aube de référence.

Fréquences propres

Fréquences des trois premiers modes (noeuds du pied d'aube encastrés),

• pour le maillage complet :

• pour le modèle réduit :

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