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public:modeles:rotor_23b:accueil [2023/02/23 00:15] – ikrambeghdadipublic:modeles:rotor_23b:accueil [2023/04/15 13:39] (Version actuelle) – [Material properties] ikrambeghdadi
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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/rotor23b|Git project]]**+**[[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor23b|Git project]]**
 </modal>  </modal> 
-===== Original model =====+===== About =====
  
 Rotor 23B is part of a research program to study the effects of aspect ratio, diffusion factor, and solidity on rotors. To do so, experimental studies have been conducted on a series of high-hub-tip-radius-ratio compressor stages representative of the middle and latter stages of axial-flow compressors. In fact, 14 middle stages were tested to assess the effects on performance of varying both diffusion through the rotor and stator blades and blade aspect ratio. Among these 14 stages, there are rotors 23B, 24A, 25A, 26B, 27A and 28B. Both the tip diameter and the hub-tip radius ratio were held constant throughout each stage at 50.8 centimeters and 0.8, respectively. Rotor 23B is part of a research program to study the effects of aspect ratio, diffusion factor, and solidity on rotors. To do so, experimental studies have been conducted on a series of high-hub-tip-radius-ratio compressor stages representative of the middle and latter stages of axial-flow compressors. In fact, 14 middle stages were tested to assess the effects on performance of varying both diffusion through the rotor and stator blades and blade aspect ratio. Among these 14 stages, there are rotors 23B, 24A, 25A, 26B, 27A and 28B. Both the tip diameter and the hub-tip radius ratio were held constant throughout each stage at 50.8 centimeters and 0.8, respectively.
  
-  * Original technical report [(cite:britsch1979design>Britsch. «Design and overall performance of four highly loaded, high speed inlet stages for an advanced high-pressure-ratio core compressor » 1979.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19790025039|pdf}})]: <code>@TechReport{britsch1979design,+  * Original technical report [(cite:britsch1979design>Britsch //et al// «Design and overall performance of four highly loaded, high speed inlet stages for an advanced high-pressure-ratio core compressor » 1979.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19790025039|pdf}})]: <code>@TechReport{britsch1979design,
   author           = {Britsch, Werner R. and Osborn, Walter M. and Laessig, Mark R.},   author           = {Britsch, Werner R. and Osborn, Walter M. and Laessig, Mark R.},
   date             = {1979},   date             = {1979},
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 </code> </code>
   * 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"> 
 +  * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor23b|downloadable models]] (Git project)
 +  * {{ :public:modeles:rotor_23b:rotor23b.pdf | NASA technical report}} (.pdf)
 +  * {{ :public:modeles:rotor_23b:rotor23b_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/rotor23b|downloadable models]] (Git project) 
-  * PDF of the NASA report : {{ :public:modeles:rotor_23b:rotor23b.pdf |}} 
-  * CSV file of the blade geometry : {{ :public:modeles:rotor_23b:rotor23b_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 =====
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-===== Geometry =====+==== Geometry ====
  
 The geometry of rotor 23B is described in the [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19790025039|original NASA report]]  by the following tables. The length are in centimeters and the angles in degrees. The geometry of rotor 23B is described in the [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19790025039|original NASA report]]  by the following tables. The length are in centimeters and the angles in degrees.
 {{ :public:modeles:rotor_23b:gene_aubes_nasa_geom_rotor23b.png?400 |}} {{ :public:modeles:rotor_23b:gene_aubes_nasa_geom_rotor23b.png?400 |}}
  
-===== Aerodynamic design  =====+==== Aerodynamic design  ====
  
-^                      ^  unit  ^ values  ^+^                      ^  unit  ^ value  ^
 ^ pressure ratio  |  [-]     | 1.257     | ^ pressure ratio  |  [-]     | 1.257     |
 ^ mass flow       |  [kg/s]  | 9.46     | ^ mass flow       |  [kg/s]  | 9.46     |
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 ^ number of blades       |  [-]     | 50      | ^ number of blades       |  [-]     | 50      |
 ^ rotative speed  |  [rad/s]  | 960.28 | ^ rotative speed  |  [rad/s]  | 960.28 |
 +
 ===== Material properties  ===== ===== Material properties  =====
  
-The original material of the rotor 23B is not defined in the NASA report. +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 : +
- +
-^                         ^  unité    ^ valeurs             ^ +
-^ alloy                |  [-]      | 18-Ni-200-maraging  | +
-^ Young's modulus          |  [GPa]    | 180                 | +
-^ density         |  [kg/m3]  | 8000                | +
-^ Poisson's ratio  |  [-]      | 0.3                 | +
-^ yield stress        |  [GPa]    | 1.38                |+
  
-First three natural frequencies (with clamped root) for the mesh: +^                         ^  unit    ^ value             ^ 
-     - <fc #c0c0c0>(1B)</fc>: 7194.7 rad/s  / 1145.1 Hz +^ alloy                |  [-]      | Ti-6Al-4V  | 
-     - <fc #c0c0c0>(1T)</fc>: 15383.6 rad/s / 2448.4 Hz +^ Young's modulus          |  [GPa]    | 108                 | 
-     - <fc #c0c0c0>(2B)</fc>: 28053.6 rad/s / 4464.9 Hz+^ density         |  [kg/m3]  | 4400| 
 +^ Poisson's ratio  |  [-]      | 0.34                 | 
 +^ yield stress        |  [GPa]    | 0.824               |
  
  
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 </col> </col>
 <col md="4"> <col md="4">
-{{ :public:modeles:rotor_1:1_intra.png?200 |}}+{{ :public:modeles:rotor_23b:23b_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_23b:23b_extra.png?200 |}}
 <caption>suction side</caption> <caption>suction side</caption>
 </col> </col>
Ligne 104: Ligne 98:
  
 ^ 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>    | 6548.4                       | 1042.21                 | +| 1     | 1B   | 6548.4                       | 1042.21                 | 
-| 2     | <fc #6495ed>À Remplir stp</fc>    | 15063.74                     | 2397.47                  | +| 2     | 1T   | 15063.74                     | 2397.47                  | 
-| 3     | <fc #6495ed>À Remplir stp</fc>    | 28660.44                     | 4561.45                  |+| 3     | 2B    | 28660.44                     | 4561.45                  |
  
  
Ligne 124: Ligne 118:
  
 ^ 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>    | 6612.49                      | 1052.41                  | +| 1     | 1B    | 6612.49                      | 1052.41                  | 
-| 2     | <fc #6495ed>À Remplir stp</fc>    | 15121.8                      | 2406.71                  | +| 2     | 1T    | 15121.8                      | 2406.71                  | 
-| 3     | <fc #6495ed>À Remplir stp</fc>    | 28889.33                     | 4597.88                  |+| 3     | 2B    | 28889.33                     | 4597.88                  |
  
  
Ligne 132: Ligne 126:
  
 ^ 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>    | 6613.05                     | 1052.5                  | +| 1     | 1B    | 6613.05                     | 1052.5                  | 
-| 2     | <fc #6495ed>À Remplir stp</fc>    | 15126.14                    | 2407.4                  | +| 2     | 1T   | 15126.14                    | 2407.4                  | 
-| 3     | <fc #6495ed>À Remplir stp</fc>    | 28946.25                    | 4606.94                 |+| 3     | 2B    | 28946.25                    | 4606.94                 |
  
  
Ligne 144: Ligne 138:
 <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/rotor23b|lien vers le projet Git]]**+**[[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor23b|lien vers le projet Git]]**
 </modal> </modal>
  
-===== Modèle original =====+===== 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.
  
  
-  * Rapport technique original [(cite:britsch1979design>Britsch. «Design and overall performance of four highly loaded, high speed inlet stages for an advanced high-pressure-ratio core compressor » 1979.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19790025039|pdf}})]: <code>@TechReport{britsch1979design,+  * Rapport technique original [(cite:britsch1979design>)]: <code>@TechReport{britsch1979design,
   author           = {Britsch, Werner R. and Osborn, Walter M. and Laessig, Mark R.},   author           = {Britsch, Werner R. and Osborn, Walter M. and Laessig, Mark R.},
   date             = {1979},   date             = {1979},
Ligne 162: Ligne 156:
 </code> </code>
   * 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}}
 </code> </code>
-===== Documents utiles  =====+ 
 + 
 +<callout type="info" icon="true" title="Documents utiles"> 
   * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor23b|modèles téléchargeables]] (lien vers projet Git)   * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor23b|modèles téléchargeables]] (lien vers projet Git)
-  * PDF du rapport de la NASA : {{ :public:modeles:rotor_23b:rotor23b.pdf |}} +  * {{ :public:modeles:rotor_23b:rotor23b.pdf | rapport technique original}} de la NASA (.pdf) 
-  * Fichier CSV de la géométrie : {{ :public:modeles:rotor_23b:rotor23b_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_23b:rotor23b_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 =====
Ligne 179: Ligne 176:
 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:britsch1979design)]. 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:britsch1979design)]. Les modèles associés sont obtenus avec le code en libre accès OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
  
-===== Géométrie =====+==== Géométrie ====
  
 La géométrie du rotor 23B est décrite dans le [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19790025039|rapport d'origine de la NASA]] par les tableaux suivants. Les grandeurs sont en centimètres et en degrés. La géométrie du rotor 23B est décrite dans le [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19790025039|rapport d'origine de la NASA]] par les tableaux suivants. Les grandeurs sont en centimètres et en degrés.
Ligne 185: Ligne 182:
 {{ :public:modeles:rotor_23b:gene_aubes_nasa_geom_rotor23B.png?400 |}} {{ :public:modeles:rotor_23b:gene_aubes_nasa_geom_rotor23B.png?400 |}}
  
-===== Caractéristiques aérodynamiques  =====+==== Caractéristiques aérodynamiques  ====
 ^                      ^  unités  ^ valeurs  ^ ^                      ^  unités  ^ valeurs  ^
 ^ taux de compression  |  [-]     | 1,257     | ^ taux de compression  |  [-]     | 1,257     |
Ligne 197: Ligne 194:
 ===== Propriétés matériau  ===== ===== Propriétés matériau  =====
  
-Le matériau original du rotor 23B n'est pas défini dans le rapport de la NASA. +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 :
- +
-Propriétés considérées : un acier maraging de grade 200 :+
  
 ^                         ^  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                |
- +
-Fréquences des trois premiers modes (noeuds de la base encastrés) pour le maillage : +
-     - <fc #c0c0c0>(1B)</fc>: 7194,7 rad/s  / 1145,1 Hz +
-     - <fc #c0c0c0>(1T)</fc>: 15383,6 rad/s / 2448,4 Hz +
-     - <fc #c0c0c0>(2B)</fc>: 28053,6 rad/s / 4464,9 Hz+
  
  
Ligne 222: Ligne 212:
 </col> </col>
 <col md="4"> <col md="4">
-{{ :public:modeles:rotor_1:1_intra.png?200 |}}+{{ :public:modeles:rotor_23b:23b_intra.png?200 |}}
  <caption>intrados</caption>  <caption>intrados</caption>
 </col> </col>
 <col md="4"> <col md="4">
-{{ :public:modeles:rotor_1:1_extra.png?200 |}}+{{ :public:modeles:rotor_23b:23b_extra.png?200 |}}
 <caption>extrados</caption> <caption>extrados</caption>
 </col> </col>
Ligne 238: Ligne 228:
  
 ^ 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>    | 6548.4                       | 1042.21                 | +| 1     | 1F    | 6548,4                       | 1042,21                 | 
-| 2     | <fc #6495ed>À Remplir stp</fc>    | 15063.74                     | 2397.47                  | +| 2     | 1T   | 15063,74                     | 2397,47                  | 
-| 3     | <fc #6495ed>À Remplir stp</fc>    | 28660.44                     | 4561.45                  |+| 3     | 2F    | 28660,44                     | 4561,45                  |
  
  
Ligne 254: Ligne 244:
  
 ^ 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>    | 6612.49                      | 1052.41                  | +| 1     | 1F    | 6612,49                      | 1052,41                  | 
-| 2     | <fc #6495ed>À Remplir stp</fc>    | 15121.8                      | 2406.71                  | +| 2     | 1T    | 15121,8                      | 2406,71                  | 
-| 3     | <fc #6495ed>À Remplir stp</fc>    | 28889.33                     | 4597.88                  |+| 3     | 2F    | 28889,33                     | 4597,88                  |
  
  
Ligne 262: Ligne 252:
  
 ^ 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>    | 6613.05                     | 1052.5                  | +| 1     | 1F    | 6613,05                     | 1052,5                  | 
-| 2     | <fc #6495ed>À Remplir stp</fc>    | 15126.14                    | 2407.4                  | +| 2     | 1T    | 15126,14                    | 2407,4                  | 
-| 3     | <fc #6495ed>À Remplir stp</fc>    | 28946.25                    | 4606.94                 |+| 3     | 2F    | 28946,25                    | 4606,94                 |
  
  
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 +</pane>
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  • Dernière modification : 2023/04/05 08:59
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