Différences

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

Lien vers cette vue comparative

Les deux révisions précédentes Révision précédente
Prochaine révision
Révision précédente
public:modeles:rotor_35:accueil [2022/11/18 12:32] solenekojtychpublic:modeles:rotor_35:accueil [2023/04/15 13:29] (Version actuelle) – [Material properties] ikrambeghdadi
Ligne 9: Ligne 9:
 <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/rotor35|Git project]]**+**[[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor36|Git project]]**
 </modal>  </modal> 
 ===== Original model ===== ===== Original model =====
  
-Rotor 35 is part of a research program to study a advanced-core compressor design with a high compression ratio (20:1). It is therefore the first stage rotor of this eight stage transonic compressor. Of these eight stages, the first four have been designed and tested : rotors 35, 36, 37 and 38. For more information, here is a link to [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19780025165|report from NASA]].+Rotor 35 is part of a research program to study a advanced-core compressor design with a high compression ratio (20:1). It is therefore the first stage rotor of this eight stage transonic compressor. Of these eight stages, the first four have been designed and tested : rotors 35, 36, 37 and 38. For more information, here is a link to [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19780025165|report from NASA]].
  
-  * Original technical report [(cite:reid1978design>Reid. «Performance of Single-Stage Axial-Flow Transonic Compressor With Rotor and Stator Aspect Ratios of 1.19 and 1.26, Respectively, and With Design Pressure Ratio of 1.82 » 1978.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19790001889|pdf}})]: <code>@TechReport{reid1978design+  * Original technical report [(cite:reid1978performance>Reid L., Moore R. D. «Performance of Single-Stage Axial-Flow Transonic Compressor With Rotor and Stator Aspect Ratios of 1.19 and 1.26, Respectively, and With Design Pressure Ratio of 1.82 » 1978.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19790001889|pdf}})]:  
-author      = {Reid, L. and Moore, R. D.}, +<code>@TechReport{reid1982design
-title       = {Performance of Single-Stage Axial-Flow Transonic Compressor With Rotor and Stator Aspect Ratios of 1.19 and 1.26Respectively, and With Design Pressure Ratio of 1.82}, +  author           = {Reid, L. and Moore, R. D.}, 
-institution = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States}, +  date             = {1982}, 
-note        = {NASA-TP-1338, url~: \url{https://ntrs.nasa.gov/citations/19790001889}, 1978}}  +  institution      = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States}, 
 +  title            = {Performance of single-stage axial-flow transonic compressor with rotor and stator aspect ratios of 1.63 and 1.78respectively, and with design pressure ratio of 1.82}, 
 +  number           = {NASA-TP-1974}, 
 +  url              {https://ntrs.nasa.gov/citations/19820011348}, 
 +
 </code> </code>
   * Picture :   * Picture :
- 
 {{ :public:modeles:rotor_35:gene_aubes_nasa_image_rotor35.png?300 |}} {{ :public:modeles:rotor_35:gene_aubes_nasa_image_rotor35.png?300 |}}
-<caption>Fig1. https://catalog.archives.gov/id/17466807 </caption> +<caption>Fighttps://catalog.archives.gov/id/17466807 </caption> 
-  +   * <code>@Misc{brown1977records,
- <code>@Misc{brown1977records,+
 author   = {Brown, M.}, author   = {Brown, M.},
 title    = {Rotor 35 - Rotor 35 - Stator 35 in casing. {R}ecords of the {N}ational {A}eronautics and {S}pace {A}dministration, 1903 - 2006. {P}hotographs relating to agency activities, facilities and personnel, 1977 - 2013}, title    = {Rotor 35 - Rotor 35 - Stator 35 in casing. {R}ecords of the {N}ational {A}eronautics and {S}pace {A}dministration, 1903 - 2006. {P}hotographs relating to agency activities, facilities and personnel, 1977 - 2013},
-note     = {\href{https://catalog.archives.gov/id/17466807}{https://catalog.archives.gov/id/17466807}, 1975 }, % for Fig. 1}+url     = {https://catalog.archives.gov/id/17466807}}
 </code>  </code> 
  
-===== Useful documents  ===== +<callout type="info" icon="true" title="Useful documents">  
 +  * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor36|downloadable models]] (Git project)
   * PDF of the NASA report : {{ :public:modeles:rotor_35:rotor35.pdf |}}   * PDF of the NASA report : {{ :public:modeles:rotor_35:rotor35.pdf |}}
-  * CSV file of the blade geometry : {{ :public:modeles:rotor_35:rotor35_original.csv |}}+  * CSV file of the blade geometry : {{ :public:modeles:rotor_35:rotor35_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|open source code}})] to generate reference blade models. 
 +</callout> 
 + 
 +===== Reference blade ===== 
 + 
 +The **reference blade** is defined with multiple-circular arc profiles[(cite:Crouse_1969_computer)] given in the original NASA report[(cite:reid1978performance)]. Corresponding models are computed with the open-source code OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)]. 
  
 ===== Geometry ===== ===== Geometry =====
Ligne 54: Ligne 62:
 ===== Material properties  ===== ===== Material properties  =====
  
-Rotor 35 is made of a 200-grade maraging steel[(cite:reid1978designandoverall>Reid. «Design and overall performance of four highly loaded, high-speed inlet stages for and advanced high-pressure-ratio core compressor» 1978.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19780025165|pdf}})], but the exact material properties are not provided. +Rotor 35 is made of a 200-grade maraging steel[(cite:reid1978designandoverall>Reid //et all//. «Design and overall performance of four highly loaded, high-speed inlet stages for and advanced high-pressure-ratio core compressor» 1978.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19780025165|pdf}})], but the exact material properties are not provided in the NASA reportThe following properties are considered 
- +
-Considered properties: 18-Ni-200-maraging steel +
  
 ^                          unité    ^ valeurs             ^ ^                          unité    ^ valeurs             ^
Ligne 65: Ligne 71:
 ^ yield stress        |  [GPa]    | 1.38                | ^ yield stress        |  [GPa]    | 1.38                |
  
-First three natural frequencies (with clamped root) for the mesh: 
-     - <fc #c0c0c0>(1B)</fc>: 5009.3 rad/s  / 797.2 Hz 
-     - <fc #c0c0c0>(1T)</fc>: 14852.9 rad/s / 2363.9 Hz 
-     - <fc #c0c0c0>(2B)</fc>: 18888.7 rad/s / 3006.2 Hz 
  
-===== CAD =====+==== CAD model ====
  
-{{ :public:modeles:rotor_35:gene_aubes_nasa_rotor35_cao.png?600 |}}+The CAD model is computed with the open source code OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
  
-</pane> +<grid> 
 +<col md="2"> 
 +</col> 
 +<col md="4"> 
 +{{:public:modeles:rotor_35:35_intra.png?200|}} 
 + <caption>pressure side</caption> 
 +</col> 
 +<col md="4"> 
 +{{:public:modeles:rotor_35:35_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    | 5000.55                       | 795.863                  | 
 +| 2     | 1T    | 14833.91                      | 2360.89                  | 
 +| 3     | 2B    | 18699.83                      | 2976.17                  | 
 + 
 + 
 + 
 +===== 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    | 5037.31                       | 801.712                  | 
 +| 2     | 1T    | 14910.06                      | 2373.01                  | 
 +| 3     | 2B    | 18900.76                      | 3008.15                  | 
 + 
 + 
 +  * from the reduced order model: 
 + 
 +^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^ 
 +| 1     | 1B    | 5037.84                      | 801.797                  | 
 +| 2     | 1T    | 14917.41                     | 2374.18                  | 
 +| 3     | 2B    | 18926.96                     | 3012.32                  | 
 + 
 + 
 + 
 +</pane>
 <pane id="tab-fr"> <pane id="tab-fr">
  
 <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/rotor35|lien vers le projet Git]]**+**[[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor36|lien vers le projet Git]]**
 </modal> </modal>
  
 ===== Modèle original ===== ===== Modèle original =====
  
-Le rotor 35 appartient à un programme de recherche visant à étudier une conception de compresseur possédant un grand taux de compression (20:1). Il est donc le rotor du premier étage de ce compresseur transsonique de huit étages. Parmi ces huit étages, les quatre premiers ont été conçus et testés, ils correspondent aux rotors 35, 36, 37 et 38. Pour plus d'information, voici un lien vers [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19780025165|rapport de la NASA]].+Le rotor 35 appartient à un programme de recherche visant à étudier une conception de compresseur possédant un grand taux de compression (20:1). Il est donc le rotor du premier étage de ce compresseur transsonique de huit étages. Parmi ces huit étages, les quatre premiers ont été conçus et testés, ils correspondent aux rotors 35, 36, 37 et 38. Pour plus d'information, voici un lien vers [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19780025165|un rapport de la NASA]].
  
-  * Rapport technique original [(cite:reid1978design>Reid. «Performance of Single-Stage Axial-Flow Transonic Compressor With Rotor and Stator Aspect Ratios of 1.19 and 1.26, Respectively, and With Design Pressure Ratio of 1.82 » 1978.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19790001889|pdf}})]: <code>@TechReport{reid1978design+  * Rapport technique original [(cite:reid1978design>)]: <code>@TechReport{reid1982design
-author      = {Reid, L. and Moore, R. D.}, +  author           = {Reid, L. and Moore, R. D.}, 
-title       = {Performance of Single-Stage Axial-Flow Transonic Compressor With Rotor and Stator Aspect Ratios of 1.19 and 1.26Respectively, and With Design Pressure Ratio of 1.82}, +  date             = {1982}, 
-institution = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States}, +  institution      = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States}, 
-note        = {NASA-TP-1338, url~: \url{https://ntrs.nasa.gov/citations/19790001889}, 1978}}  +  title            = {Performance of single-stage axial-flow transonic compressor with rotor and stator aspect ratios of 1.63 and 1.78respectively, and with design pressure ratio of 1.82}, 
 +  number           = {NASA-TP-1974}, 
 +  url              {https://ntrs.nasa.gov/citations/19820011348}, 
 +
 </code> </code>
   * Photographie :   * Photographie :
- 
 {{ :public:modeles:rotor_35:gene_aubes_nasa_image_rotor35.png?300 |}} {{ :public:modeles:rotor_35:gene_aubes_nasa_image_rotor35.png?300 |}}
-<caption>Fig1. https://catalog.archives.gov/id/17466807 </caption> +<caption>Fighttps://catalog.archives.gov/id/17466807 </caption> 
- +   * <code>@Misc{brown1977records,
- <code>@Misc{brown1977records,+
 author   = {Brown, M.}, author   = {Brown, M.},
 title    = {Rotor 35 - Rotor 35 - Stator 35 in casing. {R}ecords of the {N}ational {A}eronautics and {S}pace {A}dministration, 1903 - 2006. {P}hotographs relating to agency activities, facilities and personnel, 1977 - 2013}, title    = {Rotor 35 - Rotor 35 - Stator 35 in casing. {R}ecords of the {N}ational {A}eronautics and {S}pace {A}dministration, 1903 - 2006. {P}hotographs relating to agency activities, facilities and personnel, 1977 - 2013},
-note     = {\href{https://catalog.archives.gov/id/17466807}{https://catalog.archives.gov/id/17466807}, 1975 }, % for Fig. 1}+url     = {https://catalog.archives.gov/id/17466807}}
 </code>  </code> 
-===== Documents utiles  ===== 
  
 +
 +<callout type="info" icon="true" title="Documents utiles"> 
 +  * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor36|modèles téléchargeables]] (lien vers projet Git)
   * PDF du rapport de la NASA : {{ :public:modeles:rotor_35:rotor35.pdf |}}   * PDF du rapport de la NASA : {{ :public:modeles:rotor_35:rotor35.pdf |}}
-  * Fichier CSV de la géométrie : {{ :public:modeles:rotor_35:rotor35_original.csv |}}+  * Fichier CSV de la géométrie : {{ :public:modeles:rotor_35:rotor35_original.csv |}}, utilisable en entrée de OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes>)] pour générer l'aube de référence  
 +</callout> 
 + 
 +===== 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:reid1978design)]. Les modèles associés sont obtenus avec le code en libre accès OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
  
 ===== Géométrie ===== ===== Géométrie =====
Ligne 125: Ligne 191:
 ===== Propriétés matériau  ===== ===== Propriétés matériau  =====
  
-Le matériau du rotor 35 est un alliage à base de nickel : un acier maraging de grade 200[(cite:reid1978designandoverall>Reid. «Design and overall performance of four highly loaded, high-speed inlet stages for and advanced high-pressure-ratio core compressor» 1978.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19780025165|pdf}})], mais ses caractéristiques ne sont pas fournies. +Le matériau du rotor 35 est un alliage à base de nickel : un acier maraging de grade 200[(cite:reid1978designandoverall>)], mais ses caractéristiques ne sont pas fournies dans le raport de la NASALes propriétés considérées sont :
- +
-Propriétés considérées : alliage 18-Ni-200-maraging+
  
 ^                          unité    ^ valeurs             ^ ^                          unité    ^ valeurs             ^
Ligne 136: Ligne 200:
 ^ limite élastique        |  [GPa]    | 1,38                | ^ limite élastique        |  [GPa]    | 1,38                |
  
-Fréquences des trois premiers modes (noeuds de la base encastrés) pour le maillage : +==== Modèle CAO ====
-     - <fc #c0c0c0>(1B)</fc>: 5009,3 rad/s  / 797,2 Hz +
-     - <fc #c0c0c0>(1T)</fc>: 14852,9 rad/s / 2363,9 Hz +
-     - <fc #c0c0c0>(2B)</fc>: 18888,7 rad/s / 3006,2 Hz+
  
-===== CAO =====+Le modèle CAO est obtenu avec OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
  
-{{ :public:modeles:rotor_35:gene_aubes_nasa_rotor35_cao.png?600 |}}+<grid> 
 +<col md="2"> 
 +</col> 
 +<col md="4"> 
 +{{:public:modeles:rotor_35:35_intra.png?200|}} 
 + <caption>intrados</caption> 
 +</col> 
 +<col md="4"> 
 +{{:public:modeles:rotor_35:35_extra.png?200|}} 
 +<caption>extrados</caption> 
 +</col> 
 +<col md="2"> 
 +</col> 
 +</grid>
  
 +==== Fréquences propres ====
  
-</pane> +Fréquences des trois premiers modes (noeuds du pied d'aube encastrés) pour le maillage obtenu avec OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)] :
-</tabs>+
  
 +^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
 +| 1     | 1F    | 1018,                      | 162,1                  |
 +| 2     | 1T    | 3542,                     | 563,8                  |
 +| 3     | 2F    | 6094,                     | 970,0                  |
  
 +
 +===== 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    | 1019,                      | 162,2                  |
 +| 2     | 1T    | 3539,                      | 563,3                  |
 +| 3     | 2F    | 6074,                      | 966,7                  |
 +
 +
 +  * pour le modèle réduit :
 +
 +^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
 +| 1     | 1F    | 1019,                     | 162,2                  |
 +| 2     | 1T    | 3540,                     | 563,5                  |
 +| 3     | 2F    | 6075,                     | 967,0                  |
 +
 +
 +
 +</pane>
 +</tabs>
  
  
  • public/modeles/rotor_35/accueil.1668792763.txt.gz
  • Dernière modification : 2023/04/05 08:59
  • (modification externe)