Différences

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

--- public:modeles:rotor_11:accueil [2023/03/28 09:54] – solenekojtych
+++ public:modeles:rotor_11:accueil [2024/08/05 15:52] (Version actuelle) – [Natural frequencies] rafaelbarraud
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 annulus area on the performance of axial-flow fan stages. A series of three stage: rotor 11, 16 and 17 were designed with a weight flow per unit annulus area of 198, 178, and 208 kilograms per second per square meter. All three stages were designed to produce a pressure ratio of 1.57, and all had the same meridional flow path geometry.
-  * Original technical report [(cite:kovich1973design>Kovich //et all//. «Performance of transonic fan stage with weight flow per unit annulus area of 198 kilograms per sercond per square meter (40.6 (lb/sec)/ft²) » 1973.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19740001915|pdf}})]: <code>@TechReport{kovich1973design,
+  * Original technical report [(cite:kovich1973design>Kovich //et al//. «Performance of transonic fan stage with weight flow per unit annulus area of 198 kilograms per sercond per square meter (40.6 (lb/sec)/ft²) » 1973.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19740001915|pdf}})]: <code>@TechReport{kovich1973design,
   author           = {Kovich, George. and Moore, R. D. and Urasek, Donald C.},
   date             = {1973},
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   url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19740001915},
 }
 </code>
   * Picture :
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 ^ aspect ratio          |  [-]     | 2.5     |
 ^ number of blades         |  [-]     | 44     |
-^ rotative speed  |  [rad/s]  | 1686 |
+^ nominal rotation speed $\omega_n$  |  [rad/s]  | 1686 |
 ==== Material properties  ====
-The original material of the rotor 11 is not defined in the NASA report.
+The original material of the rotor 11 is not defined in the NASA report. A generic titanium Ti-6Al-4V is considered :
-Considered properties: Ti-6Al-4V, generic titanium :
 ^                         ^  unit    ^ value             ^
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+====Campbell diagram====
+Evolution of the natural frequencies of the first 3 vibration modes, as a function of rotation speed, for the mesh computed with OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)]:
+{{ :public:modeles:rotor_11:campbell_eng_11_ref.png?500 }}
+<caption>Campbell diagram computed with a linear centrifugal preload, with clamped root (nominal rotation speed ωₙ = 1 686 rad/s)</caption>
+  * {{ :public:modeles:rotor_11:campbell_eng_11_ref.pdf |graph (.pdf)}}
+  * {{ :public:modeles:rotor_11:campbell_11_ref.csv |Campbell data (.csv)}}
 ===== Initial blade =====
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 ^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^
-| 1     | 1B       | 1436.14                      | 228.568                 |
+| 1     | 1B       | 1436.14                      | 228.57                 |
-| 2     | 2B       | 5253.42                      | 836.108                  |
+| 2     | 2B       | 5253.42                      | 836.11                  |
 | 3     | 1T       | 8274.96                      | 1317                  |
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 ^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^
-| 1     | 1B      | 1436.16                     | 228.572                  |
+| 1     | 1B      | 1436.16                     | 228.57                  |
-| 2     | 2B       | 5255.37                     | 836.418                  |
+| 2     | 2B       | 5255.37                     | 836.42                  |
 | 3     | 1T       | 8277.22                     | 1317.36                  |
+====Campbell diagram====
+Comparison of the evolution of the natural frequencies of the first 3 vibration modes, as a function of rotation speed for the initial and the reference blade:
+{{ :public:modeles:rotor_11:campbell_eng_11_ini.png?500 }}
+<caption>Campbell diagram computed with a linear centrifugal preload, with clamped root (nominal speed ωₙ = 1 686 rad/s),
+initial blade (orange), reference blade (gray) </caption>
+  * {{ :public:modeles:rotor_11:campbell_eng_11_ini.pdf |graph (.pdf)}}
+  * {{ :public:modeles:rotor_11:campbell_11_ini.csv |Campbell data (.csv)}}
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 ===== À propos =====
+Le rotor 16 fait partie d'un programme de recherche visant à étudier l'effet du débit massique par unité de surface annulaire sur les performances des soufflantes à flux axiaux. Une série de trois étages a été conçue, comprenant le rotor 11, 16 et 17 avec un débit massique par unité de surface annulaire de 198, 178 et 208 kilogrammes par seconde par mètre carré. Les trois étages ont été conçus pour produire un rapport de pression de 1,57.
-Le rotor 11 fait partie d'un programme de recherche visant à étudier l'effet du débit massique par unité de surface annulaire sur les performances des soufflantes à flux axiaux. Une série de trois étages comprenant le rotor 11, 16 et 17 ont été conçus avec un débit massique par unité de surface annulaire de 198, 178 et 208 kilogrammes par seconde par mètre carré. Les trois étages ont été conçus pour produire un rapport de pression de 1.57.
   * Rapport technique original [(cite:kovich1973design>)]: <code>@TechReport{kovich1973design,
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 ^ allongement          |  [-]     | 2,5    |
 ^ nombre d'aubes         |  [-]     | 44     |
-^ vitesse de rotation  |  [rad/s]  | 1686  |
+^ vitesse de rotation nominale $\omega_n$ |  [rad/s]  | 1686  |
 ==== Propriétés matériau  ====
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 ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
-| 1     | 1F       | 1435,85                      | 228,523                  |
+| 1     | 1F       | 1435,85                      | 228,52                  |
-| 2     | 2F       | 5252,13                      | 835,902                 |
+| 2     | 2F       | 5252,13                      | 835,90                 |
 | 3     | 1T       | 8270,12                      | 1316,23                  |
+====Diagramme de Campbell====
+Évolution des fréquences propres des 3 premiers modes, en fonction de la vitesse de rotation, pour le maillage obtenu avec OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)]:
+{{ :public:modeles:rotor_11:campbell_11_ref.png?500 }}
+<caption>diagramme de Campbell calculé avec une précharge centrifuge linéaire, noeuds du pied d'aube encastrés (vitesse nominale ωₙ = 1 686 rad/s)</caption>
+  * {{ :public:modeles:rotor_11:campbell_11_ref.pdf |graphique (.pdf)}}
+  * {{ :public:modeles:rotor_11:campbell_11_ref.csv |données du Campbell (.csv)}}
 ===== Aube initiale =====
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 ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
-| 1     | 1F       | 1436,14                      | 228,568                 |
+| 1     | 1F       | 1436,14                      | 228,57                 |
-| 2     | 2F       | 5253,42                      | 836,108                  |
+| 2     | 2F       | 5253,42                      | 836,11                  |
 | 3     | 1T       | 8274,96                      | 1317                  |
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 ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
-| 1     | 1F       | 1436,16                     | 228,572                  |
+| 1     | 1F       | 1436,16                     | 228,57                  |
-| 2     | 2F       | 5255,37                     | 836,418                  |
+| 2     | 2F       | 5255,37                     | 836,42                  |
 | 3     | 1T       | 8277,22                     | 1317,36                  |
+====Diagramme de Campbell====
+Comparaison de l'évolution des fréquences propres des 3 premiers modes, en fonction de la vitesse de rotation, pour l'aube initiale et de référence:
+{{ :public:modeles:rotor_11:campbell_11_ini.png?500 }}
+<caption>diagramme de Campbell calculé avec une précharge centrifuge linéaire, noeuds du pied d'aube encastrés (vitesse nominale ωₙ = 1 686 rad/s),
+aube initiale (orange), aube de référence (grise)</caption>
+  * {{ :public:modeles:rotor_11:campbell_11_ini.pdf |graphique (.pdf)}}
+  * {{ :public:modeles:rotor_11:campbell_11_ini.csv |données du Campbell (.csv)}}
 </pane>