Différences

Ci-dessous, les différences entre deux révisions de la page.

--- public:modeles:rotor_04:accueil [2022/09/16 14:13] – alainbatailly
+++ public:modeles:rotor_04:accueil [2023/02/23 10:20] – [Initial blade] ikrambeghdadi
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 Then, another series of tests has been conducted with blade tip solidities of 1.3 (rotor 14), 1.5 (rotor 8), and 1.7 (rotor 12). Tip solidity are being changed by varying the number of blades while maintaining the same velocity diagrams and flow path. These stages were designed such that the tip solidity of both the rotor and stator blades are the same.
-  * Original technical report [(cite:janetzke1972design>Janetzke. «Performance of 1380-foot-per-second-tip-speed axial-flow compressor rotor with blade tip solidity of 1.1 » 1972.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19720011348|pdf}})]: <code>@TechReport{janetzke1972design,
+  * Original technical report [(cite:janetzke1972design>Janetzke. «Performance of 1380-foot-per-second-tip-speed axial-flow compressor rotor with blade tip solidity of 1.1 » 1972.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19720011348|pdf}})]:
-author      = {Janetzke, David C. and Ball, Calvin L. and Hager, Roy D.},
-title       = {Performance of 1380-foot-per-second-tip-speed axial-flow compressor rotor with blade tip solidity of 1.1},
+<code>@TechReport{janetzke1972design,
-institution = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
+  author           = {Janetzke, David C. and Ball, Calvin L. and Hager, Roy D.},
-note        = {NASA-TM X-2449, url~: \url{https://ntrs.nasa.gov/citations/19720011348}, 1972}}
+  date             = {1972},
+  institution      = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
+  title            = {Performance of 1380-foot-per-second-tip-speed axial-flow compressor rotor with blade tip solidity of 1.1},
+  number           = {NASA-TM X-2449},
+  url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19720011348},
+}
 </code>
   * Picture :
 {{ :public:modeles:rotor_4:gene_aubes_nasa_image_rotor4.png?300 |}}
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 ===== Useful documents  =====
+  * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor04|downloadable models]] (Git project)
   * PDF of the NASA report : {{ :public:modeles:rotor_4:rotor4.pdf |}}
-  * CSV file of the blade geometry : {{ :public:modeles:rotor_4:rotor4_original.csv |}}
+  * CSV file of the blade geometry : {{ :public:modeles:rotor_4:rotor4_original.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
+===== Reference blade =====
+The **reference blade** is defined with multiple-circular arc profiles[(cite:Crouse_1969_computer)] given in the original NASA report[(cite:janetzke1972design)]. Corresponding models are computed with the open-source code OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
 ===== Geometry =====
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      - <fc #c0c0c0>(2B)</fc>: 6681.9 rad/s / 1063.5 Hz
      - <fc #c0c0c0>(1T)</fc>: 8631.9 rad/s / 1373.8Hz
-===== CAD =====
-{{ :public:modeles:rotor_4:gene_aubes_nasa_rotor4_cao.png?400 |}}
+==== CAD model ====
+The CAD model is computed with the open source code OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
+<grid>
+<col md="2">
+</col>
+<col md="4">
+{{:public:modeles:rotor_04:4_intra.png?200|}}
+ <caption>intrados</caption>
+</col>
+<col md="4">
+{{:public:modeles:rotor_04:4_extra.png?200|}}
+<caption>extrados</caption>
+</col>
+<col md="2">
+</col>
+</grid>
+==== Natural frequencies ====
+First three natural frequencies (with clamped root) for the mesh computed with OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)]:
+^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^
+| 1     | <fc #6495ed>À Remplir stp</fc>       | 1678.08                     | 267.076            |
+| 2     | <fc #6495ed>À Remplir stp</fc>       | 6508.62                     | 1035.88           |
+| 3     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 8874.56                     | 1412.43        |
+===== Initial blade =====
+The **initial blade** is defined with in-house LAVA parameters[(cite:Kojtych_2022_Methodology>Kojtych S. //et al//. “Methodology for the Redesign of Compressor Blades Undergoing Nonlinear Structural Interactions: Application to Blade-Tip /Casing Contacts" 2022. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Vol.145, No.5. {{ https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03795257|pdf}})]obtained from CAD model of the reference vane. The initial blade is conventionally used as a starting point in optimization procedures; its geometry is similar to that of the reference blade.
+==== Natural frequencies ====
+First three natural frequencies (with clamped root)
+  * from the whole mesh:
+^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^
+| 1     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 1682.55                       | 267.786                 |
+| 2     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 6515.28                      | 1036.94                 |
+| 3     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 8895.29                      | 1415.73                |
+  * from the reduced order model:
+^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^
+| 1     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 1682.57                      | 267.79                  |
+| 2     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 6516.35                      | 1037.11                  |
+| 3     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 8897.12                    | 1416.02                  |
 </pane>
 <pane id="tab-fr">
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 Ensuite, une autre série d'essais a été menée avec des solidité en tête de 1,3 pour le rotor 14, 1.5 pour le rotor 8 et 1.7 pour le rotor 12. Ces solidités sont modifiées en faisant varier le nombre d'aubes tout en conservant les mêmes triangles de vitesse et le même trajet d'écoulement. Ces étages ont été conçus de manière à ce que la solidité en tête du rotor et du stator soit la même.
-  * Rapport technique original [(cite:janetzke1972design>Janetzke. «Performance of 1380-foot-per-second-tip-speed axial-flow compressor rotor with blade tip solidity of 1.1 » 1972.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19720011348|pdf}})]: <code>@TechReport{janetzke1972design,
+  * Rapport technique original [(cite:janetzke1972design>Janetzke. «Performance of 1380-foot-per-second-tip-speed axial-flow compressor rotor with blade tip solidity of 1.1 » 1972.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19720011348|pdf}})]: <code>
-author      = {Janetzke, David C. and Ball, Calvin L. and Hager, Roy D.},
+@TechReport{janetzke1972design,
-title       = {Performance of 1380-foot-per-second-tip-speed axial-flow compressor rotor with blade tip solidity of 1.1},
+  author           = {Janetzke, David C. and Ball, Calvin L. and Hager, Roy D.},
-institution = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
+  date             = {1972},
-note        = {NASA-TM X-2449, url~: \url{https://ntrs.nasa.gov/citations/19720011348}, 1972}}
+  institution      = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
+  title            = {Performance of 1380-foot-per-second-tip-speed axial-flow compressor rotor with blade tip solidity of 1.1},
+  number           = {NASA-TM X-2449},
+  url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19720011348},
+}
 </code>
   * Photographie :
 {{ :public:modeles:rotor_4:gene_aubes_nasa_image_rotor4.png?300 |}}
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 ===== Documents utiles  =====
+  * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor04|modèles téléchargeables]] (lien vers projet Git)
   * PDF du rapport de la NASA : {{ :public:modeles:rotor_4:rotor4.pdf |}}
-  * Fichier CSV de la géométrie : {{ :public:modeles:rotor_4:rotor4_original.csv |}}
+  * Fichier CSV de la géométrie : {{ :public:modeles:rotor_4:rotor4_original.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.
+===== Aube de référence =====
+L'**aube de référence** est définie par des profils de type arcs circulaires multiples[(cite:Crouse_1969_computer>Crouse //et al//. «A computer program for composing compressor blading from simulated circular-arc elements on conical surfaces » 1969. NASA-TN-D-5437. {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19690027504|pdf}})], donnés dans le rapport technique original de la NASA[(cite:janetzke1972design)]. Les modèles associés sont obtenus avec le code en libre accès OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
 ===== Géométrie =====
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 ===== Propriétés matériau  =====
-Le matériau du rotor 5 est un alliage à base de nickel : un acier maraging de grade 200
+Le matériau du rotor 4 est un alliage à base de nickel : un acier maraging de grade 200
 ^                         ^  unité    ^ valeurs             ^
@@ Ligne 135: / Ligne 211: @@
      - <fc #c0c0c0>(1T)</fc>: 8631,9 rad/s / 1373,8Hz
-===== CAO =====
+==== Modèle CAO ====
-{{ :public:modeles:rotor_4:gene_aubes_nasa_rotor4_cao.png?400 |}}
+Le modèle CAO est obtenu avec OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
+<grid>
+<col md="2">
+</col>
+<col md="4">
+{{:public:modeles:rotor_04:4_intra.png?200|}}
+ <caption>intrados</caption>
+</col>
+<col md="4">
+{{:public:modeles:rotor_04:4_extra.png?200|}}
+<caption>extrados</caption>
+</col>
+<col md="2">
+</col>
+</grid>
-</pane>
-</tabs>
+==== Fréquences propres ====
+Fréquences des trois premiers modes (noeuds du pied d'aube encastrés) pour le maillage obtenu avec OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)]:
+^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
+| 1     | <fc #6495ed>À Remplir stp</fc>       | 1678.08                     | 267.076            |
+| 2     | <fc #6495ed>À Remplir stp</fc>       | 6508.62                     | 1035.88           |
+| 3     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 8874.56                     | 1412.43        |
+===== Aube initiale =====
+L'**aube initiale** est définie par des paramètres spécifiques au LAVA[(cite:Kojtych_2022_Methodology>Kojtych S. //et al//. «Methodology for the Redesign of Compressor Blades Undergoing Nonlinear Structural Interactions: Application to Blade-Tip/Casing Contacts » 2022. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Vol. 145, No. 5. {{ https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03795257|pdf}})]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 :
+^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
+| 1     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 1682.55                       | 267.786                 |
+| 2     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 6515.28                      | 1036.94                 |
+| 3     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 8895.29                      | 1415.73                |
+  * pour le modèle réduit :
+^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
+| 1     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 1682.57                      | 267.79                  |
+| 2     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 6516.35                      | 1037.11                  |
+| 3     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>        | 8897.12                    | 1416.02                  |
+</tabs>
+</pane>