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 +====== Rotor 6 ======
 +
 +<tabs>
 +  * [[#tab-fr|Français]]
 +  * [[#tab-en|English]]
 +<pane id="tab-en">
 +
 +<btn type="warning" size="md" modal="modal_en">Downloadable files</btn>
 +<modal id="modal_en" title="Open access">
 +**[[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor06|Git project]]**
 +</modal> 
 +===== About =====
 +
 +Rotor 6 is part of a research program to study the effects of blade shape on efficiency and stall margin. A series of transonic rotors, including rotor 6 and 7, were design with the same exit total pressure distribution to investigate the effects of blade shape.
 +
 +  * Original technical report [(cite:reid1973design>Reid L., Kovich G., «Overall and blade-element performance of a transonic compressor stage with multiple-circular-arc blades at tip speed of 419 meters per second » 1973.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19730011268|pdf}})]:<code>@TechReport{reid1973design,
 +  author           = {Reid, Lonnie and Kovich, George},
 +  date             = {1973},
 +  institution      = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
 +  title            = {Overall and blade-element performance of a transonic compressor stage with multiple-circular-arc blades at tip speed of 419 meters per second},
 +  number           = {NASA-TM X-2731},
 +  url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19730011268},
 +}
 +</code>
 +  * Picture :
 +{{ :public:modeles:rotor_6:gene_aubes_nasa_image_rotor6.png?300 |}}
 +<caption>Fig1. https://ntrs.nasa.gov/citations/19730011268 p.63 </caption>
 +
 +
 +<callout type="info" icon="true" title="Useful documents"> 
 +  * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor06|downloadable models]] (Git project)
 +  * {{ :public:modeles:rotor_6:rotor6.pdf | NASA technical report}} (.pdf)
 +  * {{ :public:modeles:rotor_6:rotor6_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>
 +
 +
 +===== Reference blade =====
 +The **reference blade** is defined with multiple-circular arc profiles[(cite:Crouse_1969_computer)] given in the original NASA report[(cite:reid1973design)]. Corresponding models are computed with the open-source code OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
 +
 +
 +==== Geometry ====
 +
 +The geometry of rotor 6 is described in the [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19730011268|original NASA report]] by the following tables. The lengths are in centimeters and the angles in degrees.
 +{{ :public:modeles:rotor_6:gene_aubes_nasa_geom_rotor6.png?400 |}}
 +
 +==== Aerodynamic design  ====
 +
 +^                      ^  unit  ^ value  ^
 +^ pressure ratio  |  [-]     | 1.63    |
 +^ mass flow       |  [kg/s]  | 29.6    |
 +^ tip speed     |  [m/s]   | 419     |
 +^ tip solidity     |  [-]     | 1.3      |
 +^ aspect ratio          |  [-]     | 2.5     |
 +^ number of blades         |  [-]     | 47    |
 +^ rotative speed  |  [rad/s]  | 1675.51 |
 +
 +==== Material properties  ====
 +
 +The material of rotor 6 is not defined in the original NASA report. A 200-grade maraging steel is considered: 
 +
 +^                         ^  unit    ^ value             ^
 +^ alloy                |  [-]      | 18-Ni-200-maraging  |
 +^ Young's modulus          |  [GPa]    | 180                 |
 +^ density         |  [kg/m3]  | 8000                |
 +^ Poisson's ratio  |  [-]      | 0.3                 |
 +^ yield stress        |  [GPa]    | 1.38                |
 +
 +
 +
 +==== 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_06:6_intra.png?200 |}}
 + <caption>pressure side</caption>
 +</col>
 +<col md="4">
 +{{ :public:modeles:rotor_06:6_extra.png?200 |}}
 +<caption>suction side</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     | 1B       | 1640.38                     | 261.075                  |
 +| 2     | 2B       | 6276.11                     | 998.874                 |
 +| 3     | 1T       | 8059.88                     | 1282.77                  |
 +
 +
 +
 +===== Initial blade =====
 +
 +The **initial blade** is defined with in-house LAVA parameters[(cite:Kojtych_2022_Methodology)] 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:
 +
 +^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^
 +| 1     | 1B       | 1645.39                      | 261.872                 |
 +| 2     | 2B       | 6297.39                      | 1002.26                  |
 +| 3     | 1T       | 8100.85                      | 1289.29                  |
 +
 +
 +  * from the reduced order model:
 +
 +^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^
 +| 1     | 1B       | 1644.74                     | 261.77                 |
 +| 2     | 2B       | 6299.96                     | 1002.67                  |
 +| 3     | 1T       | 8102.8                      | 1289.6                  |
 +
 +
 +
 +</pane>
 + 
 +<pane id="tab-fr">
 +
 +<btn type="warning" size="md" modal="modal_fr">Fichiers téléchargeables</btn>
 +<modal id="modal_fr" title="Libre accès">
 +**[[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor06|lien vers le projet Git]]**
 +</modal>
 +
 +===== À propos =====
 +
 +Le rotor 6 fait partie d'un programme de recherche visant à étudier les effets de la forme des pales sur l'efficacité et la marge de décrochage. Une série de rotors transsoniques ont été conçus avec la même distribution de pression totale de sortie pour étudier les effets de la forme des pales. On retrouve par exemple le rotor 6 et 7.
 +
 +  * Rapport technique original [(cite:reid1973design>)]: <code>@TechReport{reid1973design,
 +  author           = {Reid, Lonnie and Kovich, George},
 +  date             = {1973},
 +  institution      = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
 +  title            = {Overall and blade-element performance of a transonic compressor stage with multiple-circular-arc blades at tip speed of 419 meters per second},
 +  number           = {NASA-TM X-2731},
 +  url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19730011268},
 +}
 +</code>
 +  * Photographie :
 +{{ :public:modeles:rotor_6:gene_aubes_nasa_image_rotor6.png?300 |}}
 +<caption>Fig1. https://ntrs.nasa.gov/citations/19730011268 p.63 </caption>
 +
 +
 +
 +<callout type="info" icon="true" title="Documents utiles"> 
 +  * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor06|modèles téléchargeables]] (lien vers projet Git)
 +  * {{ :public:modeles:rotor_6:rotor6.pdf | rapport technique original}} de la NASA (.pdf)
 +  * {{ :public:modeles:rotor_6:rotor6_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 =====
 +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:reid1973design)]. Les modèles associés sont obtenus avec le code en libre accès OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
 +
 +==== Géométrie ====
 +
 +La géométrie du rotor 6 est décrite dans le [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19730011268|rapport d'origine de la NASA]] par les tableaux suivants. Les grandeurs sont en centimètres et en degrés.
 +
 +{{ :public:modeles:rotor_6:gene_aubes_nasa_geom_rotor6.png?400 |}}
 +
 +==== Caractéristiques aérodynamiques  ====
 +^                      ^  unités  ^ valeurs  ^
 +^ taux de compression  |  [-]     | 1,63     |
 +^ débit massique       |  [kg/s]  | 29,6    |
 +^ vitesse en tête      |  [m/s]   | 419      |
 +^ solidité en tête     |  [-]     | 1,3      |
 +^ allongement          |  [-]     | 2,5    |
 +^ nombre d'aubes         |  [-]     | 47     |
 +^ vitesse de rotation  |  [rad/s]  | 1675,51  |
 +
 +
 +==== Propriétés matériau  ====
 +
 +Le matériau original du rotor 6 n'est pas défini dans le rapport de la NASA. Un acier maraging de grade 200 est considéré: 
 +
 +^                         ^  unité    ^ valeurs             ^
 +^ alliage                 |  [-]      | 18-Ni-200-maraging  |
 +^ module d'Young          |  [GPa]    | 180                 |
 +^ masse volumique         |  [kg/m3]  | 8000                |
 +^ coefficient de Poisson  |  [-]      | 0,3                 |
 +^ limite élastique        |  [GPa]    | 1,38                |
 +
 +
 +
 +==== Modèle CAO ====
 +
 +Le modèle CAO est obtenu avec OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
 +
 +<grid>
 +<col md="2">
 +</col>
 +<col md="4">
 +{{ :public:modeles:rotor_06:6_intra.png?200 |}}
 + <caption>intrados</caption>
 +</col>
 +<col md="4">
 +{{ :public:modeles:rotor_06:6_extra.png?200 |}}
 +<caption>extrados</caption>
 +</col>
 +<col md="2">
 +</col>
 +</grid>
 +
 +==== 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     | 1F       | 1640,38                     | 261,075                  |
 +| 2     | 2F       | 6276,11                     | 998,874                 |
 +| 3     | 1T       | 8059,88                     | 1282,77                  |
 +
 +
 +===== 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     | 1F       | 1645,39                      | 261,872                 |
 +| 2     | 2F       | 6297,39                      | 1002,26                  |
 +| 3     | 1T       | 8100,85                      | 1289,29                  |
 +
 +
 +  * pour le modèle réduit :
 +
 +^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
 +| 1     | 1F       | 1644,74                     | 261,77                 |
 +| 2     | 2F       | 6299,96                     | 1002,67                  |
 +| 3     | 1T       | 8102,8                      | 1289,6                  |
 +</pane>
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 +</tabs>
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