Différences

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

--- public:modeles:rotor_17:accueil [2022/09/16 10:14] – ↷ Page déplacée de ressources:logiciels:gene_aubes_nasa:geneaubeslisteaubes:rotor_17:accueil à public:modeles:rotor_17:accueil alainbatailly
+++ public:modeles:rotor_17:accueil [2023/04/05 09:04] (Version actuelle) – modification externe 127.0.0.1
@@ Ligne 9: / Ligne 9: @@
 <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/nasa/rotor17|Git project]]**
+**[[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor17|Git project]]**
 </modal>
-===== Original model =====
+===== About =====
 Rotor 17 is part of a research program to study the effect of weight flow per unit
 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:urasek73design>Urasek. «Performance of transonic fan stage with weight flow per unit annulus area of 208 kilograms per sercond per square meter (42.6 (lb/sec)/ft²) » 1973.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19740001910|pdf}})]: <code>@TechReport{urasek73design,
+  * Original technical report [(cite:urasek73design>Urasek //et al//. «Performance of transonic fan stage with weight flow per unit annulus area of 208 kilograms per sercond per square meter (42.6 (lb/sec)/ft²) » 1973.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19740001910|pdf}})]: <code>
-author      = {Urasek, Donald C. and Kovich, George and Moore, Royce D.},
+@TechReport{urasek1973design,
-title       = {Performance of transonic fan stage with weight flow per unit annulus area of 208 kilograms per sercond per square meter (42.6 (lb/sec)/ft²)},
+  author           = {Urasek, Donald C. and Kovich, George and Moore, Royce D.},
-institution = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
+  date             = {1973},
-note        = {NASA-TM X-2903, url~: \url{https://ntrs.nasa.gov/citations/19740001910}, 1973}}
+  institution      = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
+  title            = {Performance of transonic fan stage with weight flow per unit annulus area of 208 kilograms per sercond per square meter (42.6 (lb/sec)/ft²)},
+  number           = {NASA-TM X-2903},
+  url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19740001910},
+}
 </code>
-===== Useful documents  =====
+  * Pictures :
+{{ :public:modeles:rotor_17:gene_aubes_nasa_image_rotor17.jpg?300 |}}
+<caption>Fig1. https://ntrs.nasa.gov/citations/19740001910 p.68 </caption>
+<callout type="info" icon="true" title="Useful documents">
+  * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor17|downloadable models]] (Git project)
+  * {{ :public:modeles:rotor_17:rotor17.pdf | NASA technical report}} (.pdf)
+  * {{ :public:modeles:rotor_17:rotor17_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 =====
-  * PDF of the NASA report : {{ :ressources:logiciels:gene_aubes_nasa:geneaubeslisteaubes:rotor_17:rotor17.pdf |}}
+The **reference blade** is defined with multiple-circular arc profiles[(cite:Crouse_1969_computer)] given in the original NASA report[(cite:urasek73design)]. Corresponding models are computed with the open-source code OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
-  * CSV file of the blade geometry : {{ :ressources:logiciels:gene_aubes_nasa:geneaubeslisteaubes:rotor_17:rotor17_original.csv |}}
-===== Geometry =====
+==== Geometry ====
 The geometry of rotor 17 is described in the [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19740001910|original NASA report]]  by the following tables. The length are in centimeters and the angles in degrees.
-{{ :ressources:logiciels:gene_aubes_nasa:geneaubeslisteaubes:rotor_17:gene_aubes_nasa_geom_rotor17.png?400 |}}
+{{ :public:modeles:rotor_17:gene_aubes_nasa_geom_rotor17.png?400 |}}
-===== Aerodynamic design  =====
+==== Aerodynamic design  ====
-^                      ^  unit  ^ values  ^
+^                      ^  unit  ^ value  ^
 ^ pressure ratio  |  [-]     | 1.57    |
 ^ mass flow       |  [kg/s]  | 31    |
@@ Ligne 44: / Ligne 61: @@
 ^ rotative speed  |  [rad/s]  | 1686 |
-===== Material properties  =====
+==== Material properties  ====
-The original material of the rotor 17 is not defined in the NASA report.
+The original material of the rotor 17 is not defined in the NASA report.  A generic titanium Ti-6Al-4V is considered:
-Considered properties: Ti-6Al-4V, generic titanium :
+^                         ^  unit    ^ value             ^
-^                         ^  unité    ^ valeurs             ^
 ^ alloy                |  [-]      | Ti-6Al-4V  |
 ^ Young's modulus          |  [GPa]    | 108                 |
@@ Ligne 58: / Ligne 73: @@
-First three natural frequencies (with clamped root) for the mesh:
+==== CAD model ====
-     - <fc #c0c0c0>(1B)</fc>: 1689.6 rad/s  / 268.9 Hz
-     - <fc #c0c0c0>(2B)</fc>: 8589.6 rad/s / 1367.1 Hz
+The CAD model is computed with the open source code OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
-     - <fc #c0c0c0>(1T)</fc>: 13126.1 rad/s / 2089.1 Hz
+<grid>
+<col md="2">
+</col>
+<col md="4">
+{{ :public:modeles:rotor_17:17_intra.png?200 |}}
+ <caption>pressure side</caption>
+</col>
+<col md="4">
+{{ :public:modeles:rotor_17:17_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     | 1748.7                       | 278.314                  |
+| 2     | 2B     | 8635.04                      | 1374.31                  |
+| 3     | 1T     | 13697.72                     | 2180.06                  |
+===== 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     | 1776.28                      | 282.704                  |
+| 2     | 2B     | 8707.11                      | 1385.78                 |
+| 3     | 1T     | 13736.74                     | 2186.27                  |
+  * from the reduced order model:
+^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^
+| 1     | 1B     | 1776.30                      | 282.707                  |
+| 2     | 2B     | 8709.19                      | 1386.11                  |
+| 3     | 1T     | 13738.87                     | 2186.61                  |
-===== CAD =====
-{{ :ressources:logiciels:gene_aubes_nasa:geneaubeslisteaubes:rotor_17:gene_aubes_nasa_rotor17_cao.png?400 |}}
 </pane>
@@ Ligne 73: / Ligne 139: @@
 <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/nasa/rotor17|lien vers le projet Git]]**
+**[[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor17|lien vers le projet Git]]**
 </modal>
-===== Modèle original =====
+=====À propos =====
-Le rotor 17 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.
+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.
-  * Rapport technique original [(cite:urasek73design>Urasek. «Performance of transonic fan stage with weight flow per unit annulus area of 208 kilograms per sercond per square meter (42.6 (lb/sec)/ft²) » 1973.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19740001910|pdf}})]: <code>@TechReport{urasek73design,
+  * Rapport technique original [(cite:urasek73design>)]: <code>@TechReport{urasek1973design,
-author      = {Urasek, Donald C. and Kovich, George and Moore, Royce D.},
+  author           = {Urasek, Donald C. and Kovich, George and Moore, Royce D.},
-title       = {Performance of transonic fan stage with weight flow per unit annulus area of 208 kilograms per sercond per square meter (42.6 (lb/sec)/ft²)},
+  date             = {1973},
-institution = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
+  institution      = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
-note        = {NASA-TM X-2903, url~: \url{https://ntrs.nasa.gov/citations/19740001910}, 1973}}
+  title            = {Performance of transonic fan stage with weight flow per unit annulus area of 208 kilograms per sercond per square meter (42.6 (lb/sec)/ft²)},
+  number           = {NASA-TM X-2903},
+  url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19740001910},
+}
 </code>
-===== Documents utiles  =====
+  * Photographie
+{{ :public:modeles:rotor_17:gene_aubes_nasa_image_rotor17.jpg?300 |}}
+<caption>Fig1. https://ntrs.nasa.gov/citations/19740001910 p.68 </caption>
-  * PDF du rapport de la NASA : {{ :ressources:logiciels:gene_aubes_nasa:geneaubeslisteaubes:rotor_17:rotor17.pdf |}}
+<callout type="info" icon="true" title="Documents utiles">
-  * Fichier CSV de la géométrie : {{ :ressources:logiciels:gene_aubes_nasa:geneaubeslisteaubes:rotor_17:rotor17_original.csv |}}
+  * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor17|modèles téléchargeables]] (lien vers projet Git)
+  * {{ :public:modeles:rotor_17:rotor17.pdf | rapport technique original}} de la NASA (.pdf)
+  * {{ :public:modeles:rotor_17:rotor17_original.csv | fichier de paramètres géométriques}} (.csv), utilisable en entrée de OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes>)] pour générer l'aube de référence
+</callout>
-===== Géométrie =====
+===== 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:urasek73design)]. Les modèles associés sont obtenus avec le code en libre accès OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
+==== Géométrie ====
 La géométrie du rotor 17 est décrite dans le [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19740001910|rapport d'origine de la NASA]] par les tableaux suivants. Les grandeurs sont en centimètres et en degrés.
-{{ :ressources:logiciels:gene_aubes_nasa:geneaubeslisteaubes:rotor_17:gene_aubes_nasa_geom_rotor17.png?400 |}}
+{{ :public:modeles:rotor_17:gene_aubes_nasa_geom_rotor17.png?400 |}}
-===== Caractéristiques aérodynamiques  =====
+==== Caractéristiques aérodynamiques  ====
 ^                      ^  unités  ^ valeurs  ^
 ^ taux de compression  |  [-]     | 1,57     |
@@ Ligne 109: / Ligne 188: @@
-===== Propriétés matériau  =====
+==== Propriétés matériau  ====
-Le matériau original du rotor 17 n'est pas défini dans le rapport de la NASA.
+Le matériau original du rotor 17 n'est pas défini dans le rapport de la NASA. Un alliage de titane Ti-6Al-4v est considéré :
-Propriétés considérées :  alliage de titane Ti-6Al-4v :
 ^                         ^  unité    ^ valeurs             ^
@@ Ligne 122: / Ligne 199: @@
 ^ limite élastique        |  [GPa]    | 0,824                |
-Fréquences des trois premiers modes (noeuds de la base encastrés) pour le maillage :
-     - <fc #c0c0c0>(1B)</fc>: 1689,6 rad/s  / 268,9 Hz
-     - <fc #c0c0c0>(2B)</fc>: 8589,6 rad/s / 1367,1 Hz
-     - <fc #c0c0c0>(1T)</fc>: 13126,1 rad/s / 2089,1 Hz
-===== CAO =====
+==== Modèle CAO ====
-{{ :ressources:logiciels:gene_aubes_nasa:geneaubeslisteaubes:rotor_17:gene_aubes_nasa_rotor17_cao.png?400 |}}
+Le modèle CAO est obtenu avec OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
-</pane>
+<grid>
-</tabs>
+<col md="2">
+</col>
+<col md="4">
+{{ :public:modeles:rotor_17:17_intra.png?200 |}}
+ <caption>intrados</caption>
+</col>
+<col md="4">
+{{ :public:modeles:rotor_17:17_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    | 1748,7                       | 278,314                  |
+| 2     | 2F     | 8635,04                      | 1374,31                  |
+| 3     | 1T     | 13697,72                     | 2180,06                  |
+===== 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     | 1776,28                      | 282,704                  |
+| 2     | 2F     | 8707,11                      | 1385,78                 |
+| 3     | 1T     | 13736,74                     | 2186,27                  |
+  * pour le modèle réduit :
+^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
+| 1     | 1F     | 1776,30                      | 282,707                  |
+| 2     | 2F     | 8709,19                      | 1386,11                  |
+| 3     | 1T     | 13738,87                     | 2186,61                  |
+</pane>
+</tabs>