Différences

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

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public:modeles:rotor_23b:accueil [2023/03/28 10:31] – solenekojtychpublic:modeles:rotor_23b:accueil [2024/08/06 17:01] (Version actuelle) – [Natural frequencies] rafaelbarraud
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   * Picture :    * Picture : 
- 
 {{ :public:modeles:rotor_23b:gene_aubes_nasa_image_rotor23b.png?300 |}} {{ :public:modeles:rotor_23b:gene_aubes_nasa_image_rotor23b.png?300 |}}
-<caption>https://catalog.archives.gov/id/17446275</caption> +<caption>Fig1. https://catalog.archives.gov/id/17446275</caption> 
- <code>@Misc{brown1975records, +  *  <code>@Misc{brown1975records, 
-author   = {BROWN, M.},+author   = {Brown, M.},
 title    = {Rotor 23B - Stator 20B. {R}ecords of the {N}ational {A}eronautics and {S}pace {A}dministration, 1903 - 2006. {P}hotographs relating to agency activities, facilities and personnel, 1973 - 2013}, title    = {Rotor 23B - Stator 20B. {R}ecords of the {N}ational {A}eronautics and {S}pace {A}dministration, 1903 - 2006. {P}hotographs relating to agency activities, facilities and personnel, 1973 - 2013},
-note     = {\href{https://catalog.archives.gov/id/17446275}{https://catalog.archives.gov/id/17446275}, 1975 }, % for Fig. 1}+url      = {https://catalog.archives.gov/id/17446275}}
 </code> </code>
- 
  
 <callout type="info" icon="true" title="Useful documents">  <callout type="info" icon="true" title="Useful documents"> 
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 ^ aspect ratio          |  [-]     | 1     | ^ aspect ratio          |  [-]     | 1     |
 ^ number of blades       |  [-]     | 50      | ^ number of blades       |  [-]     | 50      |
-^ rotative speed  |  [rad/s]  | 960.28 |+^ nominal rotation speed $\omega_n$  |  [rad/s]  | 960.28 |
  
-==== Material properties  ====+===== Material properties  =====
  
-The original material of the rotor 23B is not defined in the NASA report. A 200-grade maraging steel is considered: +The original material of the rotor 23B is not defined in the NASA report. A generic titanium Ti-6Al-4V is considered:
- +
-Considered properties: 200-grade maraging steel :+
  
 ^                         ^  unit    ^ value             ^ ^                         ^  unit    ^ value             ^
-^ alloy                |  [-]      | 18-Ni-200-maraging  | +^ alloy                |  [-]      | Ti-6Al-4V  | 
-^ Young's modulus          |  [GPa]    | 180                 | +^ Young's modulus          |  [GPa]    | 108                 | 
-^ density         |  [kg/m3]  | 8000                | +^ density         |  [kg/m3]  | 4400| 
-^ Poisson's ratio  |  [-]      | 0.3                 | +^ Poisson's ratio  |  [-]      | 0.34                 | 
-^ yield stress        |  [GPa]    | 1.38                | +^ yield stress        |  [GPa]    | 0.824               |
  
  
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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     | 1B   | 6548.4                       | 1042.21                 |+| 1     | 1B   | 6548.40                       | 1042.21                 |
 | 2     | 1T   | 15063.74                     | 2397.47                  | | 2     | 1T   | 15063.74                     | 2397.47                  |
 | 3     | 2B    | 28660.44                     | 4561.45                  | | 3     | 2B    | 28660.44                     | 4561.45                  |
  
  
 +====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_23b:campbell_eng_23_ref.png?500 }}
 +<caption>Campbell diagram computed with a linear centrifugal preload, with clamped root (nominal rotation speed ωₙ = 960.28 rad/s)</caption>
 +
 +  * {{ :public:modeles:rotor_23b:campbell_eng_23_ref.pdf |graph (.pdf)}}
 +  * {{ :public:modeles:rotor_23b:campbell_23_ref.csv |Campbell data (.csv)}}
  
 ===== Initial blade ===== ===== Initial blade =====
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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     | 1B    | 6612.49                      | 1052.41                  | | 1     | 1B    | 6612.49                      | 1052.41                  |
-| 2     | 1T    | 15121.8                      | 2406.71                  |+| 2     | 1T    | 15121.80                      | 2406.71                  |
 | 3     | 2B    | 28889.33                     | 4597.88                  | | 3     | 2B    | 28889.33                     | 4597.88                  |
  
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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     | 1B    | 6613.05                     | 1052.5                  | +| 1     | 1B    | 6613.05                     | 1052.50                  | 
-| 2     | 1T   | 15126.14                    | 2407.4                  |+| 2     | 1T   | 15126.14                    | 2407.40                  |
 | 3     | 2B    | 28946.25                    | 4606.94                 | | 3     | 2B    | 28946.25                    | 4606.94                 |
  
 +====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_23b:campbell_eng_23b_ini.png?500 }}
 +
 +
 +<caption>Campbell diagram computed with a linear centrifugal preload, with clamped root (nominal speed ωₙ = 960.28 rad/s), 
 +
 +initial blade (orange), reference blade (gray) </caption>
 +
 +  * {{ :public:modeles:rotor_23b:campbell_eng_23b_ini.pdf |graph (.pdf)}}
 +  * {{ :public:modeles:rotor_23b:campbell_23b_ini.csv |Campbell data (.csv)}}
  
 </pane> </pane>
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 ===== À propos ===== ===== À propos =====
  
-Le rotor 23B fait partie d'un programme de recherche visant à étudier les effets de l’allongement, du facteur de diffusion et de la solidité des rotors. Pour ce faire, des études expérimentales ont été menées sur une série d'étages de compresseurs à fort rapport entre les rayons du moyeu et de la tête d’aube, représentatifs des étages moyens et avancés des compresseurs à flux axial. En effet, 14 étages intermédiaires ont été testés pour évaluer les effets sur les performances de la variation de la diffusion et de l’allongement des aubes. Parmi ces 14 étages, on trouve les rotors 23B, 24A, 25A, 26B, 27A et 28B. Le diamètre de l'extrémité des aubes et le rapport entre les rayons du moyeu et de la tête d’aube ont été maintenus constants tout au long de chaque étage à 50,8 centimètres et 0,8, respectivement.+Le rotor 23B fait partie d'un programme de recherche visant à étudier les effets de l’allongement, du facteur de diffusion et de la solidité des rotors. Pour ce faire, des études expérimentales ont été menées sur une série d'étages de compresseurs à fort rapport entre les rayons du moyeu et de la tête d’aube, représentatifs des étages moyens et avancés des compresseurs à flux axial. En effet, 14 étages intermédiaires ont été testés pour évaluer les effets sur les performances de la variation de la diffusion et de l’allongement des aubes. Parmi ces 14 étages, on trouve les rotors 23B, 24A, 25A, 26B, 27A et 28B. Le diamètre de l'extrémité des aubes et le rapport entre les rayons du moyeu et de la tête d’aube ont été maintenus constants tout au long de chaque étage, respectivement à 50,8 centimètres et 0,8.
  
  
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   * Photographie :   * Photographie :
- 
 {{ :public:modeles:rotor_23b:gene_aubes_nasa_image_rotor23b.png?300 |}} {{ :public:modeles:rotor_23b:gene_aubes_nasa_image_rotor23b.png?300 |}}
-<caption>https://catalog.archives.gov/id/17446275</caption> +<caption>Fig1. https://catalog.archives.gov/id/17446275</caption> 
- <code>@Misc{brown1975records, +  *  <code>@Misc{brown1975records, 
-author   = {BROWN, M.},+author   = {Brown, M.},
 title    = {Rotor 23B - Stator 20B. {R}ecords of the {N}ational {A}eronautics and {S}pace {A}dministration, 1903 - 2006. {P}hotographs relating to agency activities, facilities and personnel, 1973 - 2013}, title    = {Rotor 23B - Stator 20B. {R}ecords of the {N}ational {A}eronautics and {S}pace {A}dministration, 1903 - 2006. {P}hotographs relating to agency activities, facilities and personnel, 1973 - 2013},
-note     = {\href{https://catalog.archives.gov/id/17446275}{https://catalog.archives.gov/id/17446275}, 1975 }, % for Fig. 1}+url      = {https://catalog.archives.gov/id/17446275}}
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 ^ allongement          |  [-]     | 1     | ^ allongement          |  [-]     | 1     |
 ^ nombre d'aubes       |  [-]     | 50     | ^ nombre d'aubes       |  [-]     | 50     |
-^ vitesse de rotation  |  [rad/s]  | 960,28  |+^ vitesse de rotation nominale $\omega_n$ |  [rad/s]  | 960,28  |
  
-==== Propriétés matériau  ====+===== Propriétés matériau  =====
  
-Le matériau original du rotor 23B n'est pas défini dans le rapport de la NASA. Un acier maraging de grade 200 est considéré: +Le matériau original du rotor 23B n'est pas défini dans le rapport de la NASA. Un alliage de titane Ti-6Al-4v est considéré :
  
 ^                         ^  unité    ^ valeurs             ^ ^                         ^  unité    ^ valeurs             ^
-^ alliage                 |  [-]      | 18-Ni-200-maraging  | +^ alliage                 |  [-]      | Ti-6Al-4v | 
-^ module d'Young          |  [GPa]    | 180                 | +^ module d'Young          |  [GPa]    | 108                 | 
-^ masse volumique         |  [kg/m3]  | 8000                | +^ masse volumique         |  [kg/m3]  | 4400                | 
-^ coefficient de Poisson  |  [-]      | 0,3                 | +^ coefficient de Poisson  |  [-]      | 0,34                 | 
-^ limite élastique        |  [GPa]    | 1,38                |+^ limite élastique        |  [GPa]    | 0,824                |
  
  
Ligne 234: Ligne 247:
  
 ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^ ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
-| 1     | 1F    | 6548,4                       | 1042,21                 |+| 1     | 1F    | 6548,40                       | 1042,21                 |
 | 2     | 1T   | 15063,74                     | 2397,47                  | | 2     | 1T   | 15063,74                     | 2397,47                  |
 | 3     | 2F    | 28660,44                     | 4561,45                  | | 3     | 2F    | 28660,44                     | 4561,45                  |
  
 +====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_23B:campbell_23_ref.png?500 }}
 +<caption>diagramme de Campbell calculé avec une précharge centrifuge linéaire, noeuds du pied d'aube encastrés (vitesse nominale ωₙ = 960,28 rad/s)</caption>
 +
 +  * {{ :public:modeles:rotor_23B:campbell_23_ref.pdf |graphique (.pdf)}}
 +  * {{ :public:modeles:rotor_23B:campbell_23_ref.csv |données du Campbell (.csv)}}
 +
 +
 + 
  
 ===== Aube initiale ===== ===== Aube initiale =====
Ligne 251: Ligne 274:
 ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^ ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
 | 1     | 1F    | 6612,49                      | 1052,41                  | | 1     | 1F    | 6612,49                      | 1052,41                  |
-| 2     | 1T    | 15121,8                      | 2406,71                  |+| 2     | 1T    | 15121,80                      | 2406,71                  |
 | 3     | 2F    | 28889,33                     | 4597,88                  | | 3     | 2F    | 28889,33                     | 4597,88                  |
  
Ligne 258: Ligne 281:
  
 ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^ ^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
-| 1     | 1F    | 6613,05                     | 1052,5                  | +| 1     | 1F    | 6613,05                     | 1052,50                  | 
-| 2     | 1T    | 15126,14                    | 2407,4                  |+| 2     | 1T    | 15126,14                    | 2407,40                  |
 | 3     | 2F    | 28946,25                    | 4606,94                 | | 3     | 2F    | 28946,25                    | 4606,94                 |
  
 +====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_23b:campbell_23b_ini.png?500 }}
 +<caption>diagramme de Campbell calculé avec une précharge centrifuge linéaire, noeuds du pied d'aube encastrés (vitesse nominale ωₙ = 960,28 rad/s),
 +
 +aube initiale (orange), aube de référence (grise)</caption>
  
 +  * {{ :public:modeles:rotor_23b:campbell_23b_ini.pdf |graphique (.pdf)}}
 +  * {{ :public:modeles:rotor_23b:campbell_23b_ini.csv |données du Campbell (.csv)}}
  
 </pane> </pane>
  • public/modeles/rotor_23b/accueil.1680013893.txt.gz
  • Dernière modification : 2023/04/05 08:59
  • (modification externe)