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public:modeles:rotor_27a:accueil [2023/02/24 21:07] – ikrambeghdadipublic:modeles:rotor_27a:accueil [2023/04/15 13:32] (Version actuelle) – [Propriétés matériau] ikrambeghdadi
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 **[[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor27a|Git project]]** **[[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor27a|Git project]]**
 </modal>  </modal> 
-===== Original model =====+===== About =====
  
 Rotor 27A 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 27A 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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   * Picture :    * Picture : 
 {{ :public:modeles:rotor_27a:gene_aubes_nasa_image_rotor27.png?300 |}} {{ :public:modeles:rotor_27a:gene_aubes_nasa_image_rotor27.png?300 |}}
-<caption>https://catalog.archives.gov/id/17447129</caption> +<caption>Fig1. https://catalog.archives.gov/id/17447129</caption> 
- <code>@Misc{brown1975records,+  * <code>@Misc{brown1975records,
 author   = {Brown, M.}, author   = {Brown, M.},
 title    = {Rotor 27. {R}ecords of the {N}ational {A}eronautics and {S}pace {A}dministration, 1903 - 2006. {P}hotographs relating to agency activities, facilities and personnel, 1975 - 2013}, title    = {Rotor 27. {R}ecords of the {N}ational {A}eronautics and {S}pace {A}dministration, 1903 - 2006. {P}hotographs relating to agency activities, facilities and personnel, 1975 - 2013},
-note     = {\href{https://catalog.archives.gov/id/17447129}{https://catalog.archives.gov/id/17447129}, 1975 }, % for Fig. 1}+url      = {https://catalog.archives.gov/id/17447129}}
 </code>  </code> 
  
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 <callout type="info" icon="true" title="Useful documents">  <callout type="info" icon="true" title="Useful documents"> 
   * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor27a|downloadable models]] (Git project)   * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor27a|downloadable models]] (Git project)
-  * PDF of the NASA report : {{ :public:modeles:rotor_27a:rotor27a.pdf |}} +  * {{ :public:modeles:rotor_27a:rotor27a.pdf | NASA technical report}} (.pdf) 
-  * CSV file of the blade geometry : {{ :public:modeles:rotor_27a:rotor27a_original.csv |}}+  * {{ :public:modeles:rotor_27a:rotor27a_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> </callout>
 +
 ===== Reference blade ===== ===== Reference blade =====
  
 The **reference blade** is defined with multiple-circular arc profiles[(cite:Crouse_1969_computer)] given in the original NASA report[(cite:britsch1979design)]. Corresponding models are computed with the open-source code OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)]. The **reference blade** is defined with multiple-circular arc profiles[(cite:Crouse_1969_computer)] given in the original NASA report[(cite:britsch1979design)]. Corresponding models are computed with the open-source code OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
  
-===== Geometry =====+==== Geometry ====
  
 The geometry of rotor 27A 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 27A 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_27a:gene_aubes_nasa_geom_rotor27a.png?400 |}} {{ :public:modeles:rotor_27a:gene_aubes_nasa_geom_rotor27a.png?400 |}}
  
-===== Aerodynamic design  =====+==== Aerodynamic design  ====
  
-^                      ^  unit  ^ values  ^+^                      ^  unit  ^ value  ^
 ^ pressure ratio  |  [-]     | 1.328     | ^ pressure ratio  |  [-]     | 1.328     |
 ^ mass flow       |  [kg/s]  | 9.46     | ^ mass flow       |  [kg/s]  | 9.46     |
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 ^ rotative speed  |  [rad/s]  | 960.28 | ^ rotative speed  |  [rad/s]  | 960.28 |
  
-===== Material properties  =====+==== Material properties  ====
  
-The original material of the rotor 27A is not defined in the NASA report.+The original material of the rotor 27A is not defined in the NASA report. A 200-grade maraging steel is considered:
  
-Considered properties: 200-grade maraging steel : +^                         ^  unit    ^ value             ^
- +
-^                         ^  unité    ^ valeurs             ^+
 ^ alloy                |  [-]      | 18-Ni-200-maraging  | ^ alloy                |  [-]      | 18-Ni-200-maraging  |
 ^ Young's modulus          |  [GPa]    | 180                 | ^ Young's modulus          |  [GPa]    | 180                 |
Ligne 81: Ligne 80:
 </col> </col>
 <col md="4"> <col md="4">
-{{:public:modeles:rotor_27a:27a_intra.png?200|}}+{{ :public:modeles:rotor_27a:27a_intra.png?200 |}}
  <caption>pressure side</caption>  <caption>pressure side</caption>
 </col> </col>
 <col md="4"> <col md="4">
-{{:public:modeles:rotor_27a:27a_extra.png?200|}}+{{ :public:modeles:rotor_27a:27a_extra.png?200 |}}
 <caption>suction side</caption> <caption>suction side</caption>
 </col> </col>
Ligne 142: Ligne 141:
 </modal> </modal>
  
-===== Modèle original =====+===== À propos =====
  
-Le rotor 27A 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 27A 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 153: Ligne 153:
   number           = {NASA-TP-1523},   number           = {NASA-TP-1523},
   url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19790025039},   url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19790025039},
-}  +}
 </code> </code>
   * Photographie :   * Photographie :
- 
 {{ :public:modeles:rotor_27a:gene_aubes_nasa_image_rotor27.png?300 |}} {{ :public:modeles:rotor_27a:gene_aubes_nasa_image_rotor27.png?300 |}}
-<caption>https://catalog.archives.gov/id/17447129</caption> +<caption>Fig1. https://catalog.archives.gov/id/17447129</caption> 
- <code>@Misc{brown1975records,+  * <code>@Misc{brown1975records,
 author   = {Brown, M.}, author   = {Brown, M.},
 title    = {Rotor 27. {R}ecords of the {N}ational {A}eronautics and {S}pace {A}dministration, 1903 - 2006. {P}hotographs relating to agency activities, facilities and personnel, 1975 - 2013}, title    = {Rotor 27. {R}ecords of the {N}ational {A}eronautics and {S}pace {A}dministration, 1903 - 2006. {P}hotographs relating to agency activities, facilities and personnel, 1975 - 2013},
-note     = {\href{https://catalog.archives.gov/id/17447129}{https://catalog.archives.gov/id/17447129}, 1975 }, % for Fig. 1}+url      = {https://catalog.archives.gov/id/17447129}}
 </code>  </code> 
 +
  
 <callout type="info" icon="true" title="Documents utiles">  <callout type="info" icon="true" title="Documents utiles"> 
   * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor27a|modèles téléchargeables]] (lien vers projet Git)   * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor27a|modèles téléchargeables]] (lien vers projet Git)
-  * PDF du rapport de la NASA : {{ :public:modeles:rotor_27a:rotor27a.pdf |}} +  * {{ :public:modeles:rotor_27a:rotor27a.pdf | rapport technique original}} de la NASA (.pdf) 
-  * Fichier CSV de la géométrie : {{ :public:modeles:rotor_27a:rotor27a_original.csv |}}+  * {{ :public:modeles:rotor_27a:rotor27a_original.csv | fichier de paramètres géométriques}} (.csv), utilisable en entrée de OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes>)] pour générer l'aube de référence 
 </callout> </callout>
  
Ligne 175: Ligne 175:
 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 ====
  
-Le matériau original du rotor 27A n'est pas défini dans le rapport de la NASA. +Le matériau original du rotor 27A n'est pas défini dans le rapport de la NASA. Un acier maraging de grade 200 est considéré : 
- +
-Propriétés considérées : un acier maraging de grade 200 :+
  
 {{ :public:modeles:rotor_27a:gene_aubes_nasa_geom_rotor27a.png?400 |}} {{ :public:modeles:rotor_27a:gene_aubes_nasa_geom_rotor27a.png?400 |}}
  
-===== Caractéristiques aérodynamiques  =====+==== Caractéristiques aérodynamiques  ====
 ^                      ^  unités  ^ valeurs  ^ ^                      ^  unités  ^ valeurs  ^
 ^ taux de compression  |  [-]     | 1,328     | ^ taux de compression  |  [-]     | 1,328     |
Ligne 193: Ligne 191:
 ^ vitesse de rotation  |  [rad/s]  | 960,28  | ^ vitesse de rotation  |  [rad/s]  | 960,28  |
  
-===== Propriétés matériau  =====+==== Propriétés matériau  ====
  
-Le matériau supposé du rotor 23B est un alliage à base de nickel : un acier maraging de grade 200+Le matériau supposé du rotor 27A est un alliage à base de nickel : un acier maraging de grade 200.
  
 ^                         ^  unité    ^ valeurs             ^ ^                         ^  unité    ^ valeurs             ^
Ligne 205: Ligne 203:
  
  
-===== CAO =====+==== 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_27a:27a_intra.png?200 |}} 
 + <caption>intrados</caption> 
 +</col> 
 +<col md="4"> 
 +{{ :public:modeles:rotor_27a:27a_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    | 8735,07                       | 1390,23                  | 
 +| 2     | 1T    | 17430,88                      | 2774,21                  | 
 +| 3     | 2F    | 27068,03                      | 4308,01                  | 
 + 
 + 
 +===== 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    | 8708,18                       | 1385,95                  | 
 +| 2     | 1T    | 17470,52                      | 2780,52                  | 
 +| 3     | 2F    | 27124,26                      | 4316,96                  | 
 + 
 +  * pour le modèle réduit : 
 + 
 +^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^ 
 +| 1     | 1F    | 8710,32                      | 1386,29                  | 
 +| 2     | 1T    | 17487,68                     | 2783,25                  | 
 +| 3     | 2F    | 27168,93                     | 4324,07                  |
  
-{{ :public:modeles:rotor_27a:gene_aubes_nasa_rotor27a_cao.png?600 |}} 
  
  
 </pane> </pane>
 </tabs> </tabs>
- 
  
  
  • public/modeles/rotor_27a/accueil.1677290855.txt.gz
  • Dernière modification : 2023/04/05 08:59
  • (modification externe)