Différences

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

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public:modeles:rotor_05:accueil [2023/02/22 20:18] – [Fréquences propres] ikrambeghdadipublic:modeles:rotor_05:accueil [2023/04/17 20:37] (Version actuelle) – [Material properties] solenekojtych
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 <btn type="warning" size="md" modal="modal_en">Downloadable files</btn> <btn type="warning" size="md" modal="modal_en">Downloadable files</btn>
 <modal id="modal_en" title="Open access"> <modal id="modal_en" title="Open access">
-**[[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/nasa/rotor05|Git project]]**+**[[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor05|Git project]]**
 </modal>  </modal> 
-===== Original model =====+===== About =====
  
 Rotor 5 is part of a research program to study the effects of blade row 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. The results showed that the efficiency and pressure ratio were higher for a rotor with a blade tip solidity of 1.5 than for a rotor with a solidity of 1.1.  Rotor 5 is part of a research program to study the effects of blade row 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. The results showed that the efficiency and pressure ratio were higher for a rotor with a blade tip solidity of 1.5 than for a rotor with a solidity of 1.1. 
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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.  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:ball1972design>Ball. «Performance of 1380-foot-per-second-tip-speed axial-flow compressor rotor with blade tip solidity of 1.5 » 1972.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19720007339|pdf}})]: <code>@TechReport{ball1972design,+  * Original technical report [(cite:ball1972design>Ball //et al//, «Performance of 1380-foot-per-second-tip-speed axial-flow compressor rotor with blade tip solidity of 1.5 » 1972.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19720007339|pdf}})]: <code>@TechReport{ball1972design,
   author           = {Ball, Calvin L. and Janetzke, David C. and Reid, L.},   author           = {Ball, Calvin L. and Janetzke, David C. and Reid, L.},
   date             = {1972},   date             = {1972},
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   url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19720007339},   url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19720007339},
 } }
- 
 </code> </code>
  
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 +<callout type="info" icon="true" title="Useful documents"> 
 +  * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor05|downloadable models]] (Git project)
 +  * {{ :public:modeles:rotor_5:rotor5.pdf | NASA technical report}} (.pdf)
 +  * {{ :public:modeles:rotor_5:rotor5_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|open source code}})] to generate reference blade models.
 +</callout>
  
- 
-===== Useful documents  ===== 
-  * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor05|downloadable models]] (Git project) 
-  * PDF of the NASA report : {{ :public:modeles:rotor_5:rotor5.pdf |}} 
-  * CSV file of the blade geometry : {{ :public:modeles:rotor_5:rotor5_original.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. 
  
 ===== Reference blade ===== ===== Reference blade =====
-The **reference blade** is defined with multiple-circular arc profiles[(cite:Crouse_1969_computer)] given in the original NASA report[(cite:hager1974design)]. Corresponding models are computed with the open-source code OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].+The **reference blade** is defined with multiple-circular arc profiles[(cite:Crouse_1969_computer)] given in the original NASA report[(cite:ball1972design)]. Corresponding models are computed with the open-source code OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
  
-===== Geometry =====+==== Geometry ====
  
 The geometry of rotor 5 is described in the [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19720007339|original NASA report]]  by the following tables. The length are in inches and the angles in degrees. The geometry of rotor 5 is described in the [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19720007339|original NASA report]]  by the following tables. The length are in inches and the angles in degrees.
 {{ :public:modeles:rotor_5:gene_aubes_nasa_geom_rotor5.png?400 |}} {{ :public:modeles:rotor_5:gene_aubes_nasa_geom_rotor5.png?400 |}}
  
-===== Aerodynamic design  =====+==== Aerodynamic design  ====
  
-^                      ^  unit  ^ values  ^+^                      ^  unit  ^ value  ^
 ^ pressure ratio  |  [-]     | 1.8    | ^ pressure ratio  |  [-]     | 1.8    |
 ^ mass flow       |  [kg/s]  | 29.6    | ^ mass flow       |  [kg/s]  | 29.6    |
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 ^ rotative speed  |  [rad/s]  | 1675.51  | ^ rotative speed  |  [rad/s]  | 1675.51  |
  
-===== Material properties  =====+==== Material properties  ====
  
-Rotor 5 is made of a 200-grade maraging steel +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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 ^ yield stress        |  [GPa]    | 1.38                | ^ yield stress        |  [GPa]    | 1.38                |
  
-First three natural frequencies (with clamped root) for the mesh: +
-     - <fc #c0c0c0>(1B)</fc>: 1692.3 rad/s  / 269.3 Hz +
-     - <fc #c0c0c0>(2B)</fc>: 6591.8 rad/s / 1049.1 Hz +
-     - <fc #c0c0c0>(1T)</fc>: 7790.8 rad/s / 1239.9 Hz+
  
 ==== CAD model ==== ==== CAD model ====
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 </col> </col>
 <col md="4"> <col md="4">
-{{ :public:modeles:rotor_1:1_intra.png?200 |}}+{{ :public:modeles:rotor_05:5_intra.png?200 |}}
  <caption>pressure side</caption>  <caption>pressure side</caption>
 </col> </col>
 <col md="4"> <col md="4">
-{{ :public:modeles:rotor_1:1_extra.png?200 |}}+{{ :public:modeles:rotor_05:5_extra.png?200 |}}
 <caption>suction side</caption> <caption>suction side</caption>
 </col> </col>
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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>       | 1678.29                     | 267.108                 | +| 1     |1B       | 1678.29                     | 267.108                 | 
-| 2     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>       | 6437.44                     | 1024.55                 | +| 2     |2B       | 6437.44                     | 1024.55                 | 
-| 3     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>       | 7699.42                     | 1225.4                 |+| 3     |1T       | 7699.42                     | 1225.4                 |
  
  
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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>       | 1682.57                     | 267.79                  | +| 1     |1B       | 1682.57                     | 267.79                  | 
-| 2     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>       | 6442.90                     | 1025.42                  | +| 2     |2B       | 6442.90                     | 1025.42                  | 
-| 3     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>       | 7737.43                     | 1231.45                  |+| 3     |1T       | 7737.43                     | 1231.45                  |
  
   * from the reduced order model:   * from the reduced order model:
  
 ^ 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>       | 1682.64                     | 267.802               | +| 1     |1B      | 1682.64                     | 267.802               | 
-| 2     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>       | 6445.67                     | 1025.86                 | +| 2     |2B       | 6445.67                     | 1025.86                 | 
-| 3     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>       | 7739.12                     | 1231.72                  |+| 3     |1T       | 7739.12                     | 1231.72                  |
  
  
  
  
-</pane> 
  
  
Ligne 145: Ligne 140:
 <btn type="warning" size="md" modal="modal_fr">Fichiers téléchargeables</btn> <btn type="warning" size="md" modal="modal_fr">Fichiers téléchargeables</btn>
 <modal id="modal_fr" title="Libre accès"> <modal id="modal_fr" title="Libre accès">
-**[[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/nasa/rotor05|lien vers le projet Git]]**+**[[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor05|lien vers le projet Git]]**
 </modal> </modal>
  
-===== Modèle original =====+===== À propos =====
  
 Le rotor 5 fait partie d'un programme de recherche visant à étudier les effets de la solidité de la rangée d'aubes sur le rendement et la marge de décrochage d'un rotor de 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 possédant une solidité en tête de 1.3, le rotor 4 possédant une solidité en tête de 1.1 et le rotor 5 possédant une solidité en tête de 1.5. Les résultats ont montré que le rendement et le taux de compression étaient plus élevés pour un rotor avec une solidité en tête 1.5 que pour un rotor avec une solidité de 1.1.  Le rotor 5 fait partie d'un programme de recherche visant à étudier les effets de la solidité de la rangée d'aubes sur le rendement et la marge de décrochage d'un rotor de 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 possédant une solidité en tête de 1.3, le rotor 4 possédant une solidité en tête de 1.1 et le rotor 5 possédant une solidité en tête de 1.5. Les résultats ont montré que le rendement et le taux de compression étaient plus élevés pour un rotor avec une solidité en tête 1.5 que pour un rotor avec une solidité de 1.1. 
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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.  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:ball1972design>Ball. «Performance of 1380-foot-per-second-tip-speed axial-flow compressor rotor with blade tip solidity of 1.5 » 1972.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19720007339|pdf}})]: <code>@TechReport{ball1972design,+  * Rapport technique original [(cite:ball1972design>)]: <code>@TechReport{ball1972design,
   author           = {Ball, Calvin L. and Janetzke, David C. and Reid, L.},   author           = {Ball, Calvin L. and Janetzke, David C. and Reid, L.},
   date             = {1972},   date             = {1972},
Ligne 169: Ligne 164:
  
  
-===== Documents utiles  =====+ 
 +<callout type="info" icon="true" title="Documents utiles"> 
   * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor05|modèles téléchargeables]] (lien vers projet Git)   * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor05|modèles téléchargeables]] (lien vers projet Git)
-  * PDF du rapport de la NASA : {{ :public:modeles:rotor_5:rotor5.pdf |}} +  * {{ :public:modeles:rotor_5:rotor5.pdf | rapport technique original}} de la NASA (.pdf) 
-  * Fichier CSV de la géométrie : {{ :public:modeles:rotor_5:rotor5_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 +  * {{ :public:modeles:rotor_5:rotor5_original.csv | fichier de paramètres géométriques}} (.csv), utilisable en entrée de OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes>)] pour générer l'aube de référence  
 +</callout>
  
  
 ===== 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:hager1974design)]. Les modèles associés sont obtenus avec le code en libre accès OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].+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:ball1972design)]. Les modèles associés sont obtenus avec le code en libre accès OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
  
  
-===== Géométrie =====+ 
 +==== Géométrie ====
  
 La géométrie du rotor 5 est décrite dans le [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19720007339|rapport d'origine de la NASA]] par les tableaux suivants. Les grandeurs sont en pouces et en degrés. La géométrie du rotor 5 est décrite dans le [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19720007339|rapport d'origine de la NASA]] par les tableaux suivants. Les grandeurs sont en pouces et en degrés.
Ligne 185: Ligne 183:
 {{ :public:modeles:rotor_5:gene_aubes_nasa_geom_rotor5.png?400 |}} {{ :public:modeles:rotor_5:gene_aubes_nasa_geom_rotor5.png?400 |}}
  
-===== Caractéristiques aérodynamiques  =====+==== Caractéristiques aérodynamiques  ====
 ^                      ^  unités  ^ valeurs  ^ ^                      ^  unités  ^ valeurs  ^
 ^ taux de compression  |  [-]     | 1,8     | ^ taux de compression  |  [-]     | 1,8     |
Ligne 196: Ligne 194:
  
  
-===== Propriétés matériau  =====+==== Propriétés matériau  ====
  
-Le matériau du rotor 5 est un alliage à base de nickel : un acier maraging de grade 200+Le matériau du rotor 5 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 207: Ligne 205:
 ^ limite élastique        |  [GPa]    | 1,38                | ^ limite élastique        |  [GPa]    | 1,38                |
  
-Fréquences des trois premiers modes (noeuds de la base encastrés) pour le maillage : +
-     - <fc #c0c0c0>(1B)</fc>: 1692,3 rad/s  / 269,3 Hz +
-     - <fc #c0c0c0>(2B)</fc>: 6591,8 rad/s / 1049,1 Hz +
-     - <fc #c0c0c0>(1T)</fc>: 7790,8 rad/s / 1239,9 Hz+
  
 ==== Modèle CAO ==== ==== Modèle CAO ====
Ligne 220: Ligne 215:
 </col> </col>
 <col md="4"> <col md="4">
-{{:public:modeles:rotor_05:5_intra.png?200|}}+{{ :public:modeles:rotor_05:5_intra.png?200 |}}
  <caption>intrados</caption>  <caption>intrados</caption>
 </col> </col>
 <col md="4"> <col md="4">
-{{:public:modeles:rotor_05:5_extra.png?200|}}+{{ :public:modeles:rotor_05:5_extra.png?200 |}}
 <caption>extrados</caption> <caption>extrados</caption>
 </col> </col>
Ligne 236: Ligne 231:
  
 ^ 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>       | 1678.29                     | 267.108                 | +| 1     |1F       | 1678,29                     | 267,108                 | 
-| 2     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>       | 6437.44                     | 1024.55                 | +| 2     |2F       | 6437,44                     | 1024,55                 | 
-| 3     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>       | 7699.42                     | 1225.4                 |+| 3     |1T       | 7699,42                     | 1225,4                 |
  
  
 ===== Aube initiale ===== ===== 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.+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.
  
  
Ligne 252: Ligne 247:
  
 ^ 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>       | 1682.57                     | 267.79                  | +| 1     |1F       | 1682,57                     | 267,79                  | 
-| 2     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>       | 6442.90                     | 1025.42                  | +| 2     |2F       | 6442,90                     | 1025,42                  | 
-| 3     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>       | 7737.43                     | 1231.45                  |+| 3     |1T       | 7737,43                     | 1231,45                  |
  
  
Ligne 260: Ligne 255:
  
 ^ 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>       | 1682.64                     | 267.802               | +| 1     |1F       | 1682,64                     | 267,802               | 
-| 2     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>       | 6445.67                     | 1025.86                 | +| 2     |2F       | 6445,67                     | 1025,86                 | 
-| 3     |<fc #6495ed>À Remplir stp</fc>       | 7739.12                     | 1231.72                  | +| 3     |1T       | 7739,12                     | 1231,72                  |
  
  
 +</pane>
 +</tabs>
  
  
  • public/modeles/rotor_05/accueil.1677115086.txt.gz
  • Dernière modification : 2023/04/05 08:59
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