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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/rotor51|Git project]]**+**[[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor51b|Git project]]**
 </modal>  </modal> 
-===== Original model =====+===== About =====
  
 Rotor 51B is part of a research program to study fan stages suitable for use in engines for quiet powered lift aircraft. Experimental studies have been conducted on fan stages suitable for use in engines for quiet powered lift aircraft using the externally blown flap. The externally blown flap aircraft requires a large flow of low velocity air for effective lift and low noise during take-off and landing. To meet the low noise requirement, the fans will be required to have low tip speed and low-pressure ratio. The pressure ratios of interest in the program range from 1.15 to 1.4. Rotor 51B has a pressure ratio of 1.15 and is the redesign of rotor 51A. Rotor 51B is part of a research program to study fan stages suitable for use in engines for quiet powered lift aircraft. Experimental studies have been conducted on fan stages suitable for use in engines for quiet powered lift aircraft using the externally blown flap. The externally blown flap aircraft requires a large flow of low velocity air for effective lift and low noise during take-off and landing. To meet the low noise requirement, the fans will be required to have low tip speed and low-pressure ratio. The pressure ratios of interest in the program range from 1.15 to 1.4. Rotor 51B has a pressure ratio of 1.15 and is the redesign of rotor 51A.
  
-  * Original technical report [(cite:kovich1976design>Kovich. «Performance of a low-pressure-ratio low-tip-speed fan stage with blade tip solidity of 0.65 » 1976.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19760009985|pdf}})]: <code>@TechReport{kovich1976design, +  * Original technical report [(cite:kovich1976design>Kovich G., Steinke R. J. «Performance of a low-pressure-ratio low-tip-speed fan stage with blade tip solidity of 0.65 » 1976.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19760009985|pdf}})]: <code>@TechReport{kovich1976design, 
-author      = {Kovich, George and Steinke, Ronald J.}, +  author           = {Kovich, George and Steinke, Ronald J.}, 
-title       = {Performance of a low-pressure-ratio low-tip-speed fan stage with blade tip solidity of 0.65}, +  date             = {1976}, 
-institution = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States}, +  institution      = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States}, 
-note        = {NASA-TM X-3341, url~: \url{https://ntrs.nasa.gov/citations/19760009985}, 1976 }}  +  title            = {Performance of a low-pressure-ratio low-tip-speed fan stage with blade tip solidity of 0.65}, 
 +  number           = {NASA-TM X-3341}, 
 +  url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19760009985}, 
 +} 
 </code> </code>
   * Picture :   * Picture :
  
-{{ :ressources:logiciels:gene_aubes_nasa:geneaubeslisteaubes:rotor_51b:gene_aubes_nasa_image_rotor51b.png?300 |}} +{{ :public:modeles:rotor_51b:gene_aubes_nasa_image_rotor51b.png?300 |}} 
-<caption>Fig1. https://ntrs.nasa.gov/citations/19760009985 p.65</caption>+<caption>Fig. 1 https://ntrs.nasa.gov/citations/19760009985 p.65</caption>
    
  
 +<callout type="info" icon="true" title="Useful documents"> 
 +  * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor51b|downloadable models]] (Git project)
 +  * {{ :public:modeles:rotor_51b:rotor51b.pdf | NASA technical report}} (.pdf)
 +  * {{ :public:modeles:rotor_51b:rotor51b_original.csv | geometrical parameters file}} (.csv), usable as input of OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes>)] to generate reference blade models.
 +</callout>
  
-===== Useful documents  ===== 
  
-  * PDF of the NASA report : {{ :ressources:logiciels:gene_aubes_nasa:geneaubeslisteaubes:rotor_51b:rotor51b.pdf |}} +===== Reference blade =====
-  * CSV file of the blade geometry : {{ :ressources:logiciels:gene_aubes_nasa:geneaubeslisteaubes:rotor_51b:rotor51b_original.csv |}}+
  
-===== Geometry =====+The **reference blade** is defined with multiple-circular arc profiles[(cite:Crouse_1969_computer)] given in the original NASA report[(cite:kovich1976design)]. Corresponding models are computed with the open-source code OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)]. 
 + 
 +==== Geometry ====
  
 The geometry of rotor 51B is described in the [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19760009985|original NASA report]]  by the following tables. The length are in centimeters and the angles in degrees. The geometry of rotor 51B is described in the [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19760009985|original NASA report]]  by the following tables. The length are in centimeters and the angles in degrees.
-{{ :ressources:logiciels:gene_aubes_nasa:geneaubeslisteaubes:rotor_51b:gene_aubes_nasa_geom_rotor51b.png?400 |}}+{{ :public:modeles:rotor_51b:gene_aubes_nasa_geom_rotor51b.png?400 |}}
  
-===== Aerodynamic design  =====+==== Aerodynamic design  ====
  
-^                      ^  unit  ^ values  ^+^                      ^  unit  ^ value  ^
 ^ pressure ratio  |  [-]     | 1.15     | ^ pressure ratio  |  [-]     | 1.15     |
 ^ mass flow       |  [kg/s]  | 29.9     | ^ mass flow       |  [kg/s]  | 29.9     |
Ligne 48: Ligne 56:
 ^ rotative speed  |  [rad/s]  | 960 | ^ rotative speed  |  [rad/s]  | 960 |
  
-===== Material properties  =====+==== Material properties  ====
  
-The original material of the rotor 51B is not defined in the NASA report.+The original material of the rotor 51B 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  | ^ alloy                |  [-]      | Ti-6Al-4V  |
 ^ Young's modulus          |  [GPa]    | 108                 | ^ Young's modulus          |  [GPa]    | 108                 |
Ligne 61: Ligne 67:
 ^ yield stress        |  [GPa]    | 0.824               | ^ yield stress        |  [GPa]    | 0.824               |
  
-First three natural frequencies (with clamped root) for the mesh: 
-     - <fc #c0c0c0>(1B)</fc>: 2043.6 rad/s  / 325.2 Hz 
-     - <fc #c0c0c0>(2B)</fc>: 7055.7 rad/s / 1122.9 Hz 
-     - <fc #c0c0c0>(1T)</fc>: 8737.9 rad/s / 1390.7 Hz 
  
-===== CAD =====+==== CAD model ==== 
 + 
 +The CAD model is computed with the open source code OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)]. 
 + 
 +<grid> 
 +<col md="2"> 
 +</col> 
 +<col md="4"> 
 +{{ :public:modeles:rotor_51b:51b_intra.png?200 |}} 
 + <caption>pressure side</caption> 
 +</col> 
 +<col md="4"> 
 +{{ :public:modeles:rotor_51b:51b_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    | 2056.15                       | 327.246                  | 
 +| 2     | 2B    | 7052.94                      | 1122.51                  | 
 +| 3     | 1T    | 8761.21                      | 1394.39                 | 
 + 
 + 
 + 
 +===== 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    | 2037.23                       | 324.236                  | 
 +| 2     | 2B    | 7025.54                       | 1118.15                  | 
 +| 3     | 1T    | 8711.76                       | 1386.52                  | 
 + 
 + 
 +  * from the reduced order model: 
 + 
 +^ Mode  ^ Type  ^ Natural angular frequency (rad/sec)  ^ Natural frequency (Hz)  ^ 
 +| 1     | 1B    | 2037.31                      | 324.248                  | 
 +| 2     | 2B    | 7028.81                      | 1118.67                  | 
 +| 3     | 1T    | 8714.90                      | 1387.02                  | 
  
-{{ :ressources:logiciels:gene_aubes_nasa:geneaubeslisteaubes:rotor_51b:gene_aubes_nasa_rotor51b_cao.png?400 |}} 
  
 </pane> </pane>
Ligne 76: Ligne 134:
 <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/rotor51|lien vers le projet Git]]**+**[[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor51b|lien vers le projet Git]]**
 </modal> </modal>
  
-===== Modèle original =====+===== À propos =====
  
 Le rotor 51B fait partie d'un programme de recherche visant à étudier les étages de soufflante susceptibles d'être utilisés dans des moteurs d'avions plus silencieux. Des études expérimentales ont été menées sur des étages de soufflante utilisant un volet à soufflage externe. L’utilisation de tel volets nécessite un grand débit d'air à faible vitesse pour une portance efficace et un faible niveau de bruit au décollage et à l'atterrissage. Pour répondre à cette exigence de faible bruit, les soufflantes devront avoir une faible vitesse en tête et un faible taux de compression. Les taux de compression d'intérêt dans le programme varient de 1,15 à 1,4. Le rotor 51B possède un taux de compression de 1,15 et correspond à la nouvelle conception du rotor 51A. Le rotor 51B fait partie d'un programme de recherche visant à étudier les étages de soufflante susceptibles d'être utilisés dans des moteurs d'avions plus silencieux. Des études expérimentales ont été menées sur des étages de soufflante utilisant un volet à soufflage externe. L’utilisation de tel volets nécessite un grand débit d'air à faible vitesse pour une portance efficace et un faible niveau de bruit au décollage et à l'atterrissage. Pour répondre à cette exigence de faible bruit, les soufflantes devront avoir une faible vitesse en tête et un faible taux de compression. Les taux de compression d'intérêt dans le programme varient de 1,15 à 1,4. Le rotor 51B possède un taux de compression de 1,15 et correspond à la nouvelle conception du rotor 51A.
  
-  * Rapport technique original [(cite:kovich1976design>Kovich. «Performance of a low-pressure-ratio low-tip-speed fan stage with blade tip solidity of 0.65 » 1976.  {{ https://ntrs.nasa.gov/citations/19760009985|pdf}})]: <code>@TechReport{kovich1976design, +  * Rapport technique original [(cite:kovich1976design>)]: <code>@TechReport{kovich1976design, 
-author      = {Kovich, George and Steinke, Ronald J.}, +  author           = {Kovich, George and Steinke, Ronald J.}, 
-title       = {Performance of a low-pressure-ratio low-tip-speed fan stage with blade tip solidity of 0.65}, +  date             = {1976}, 
-institution = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States}, +  institution      = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States}, 
-note        = {NASA-TM X-3341, url~: \url{https://ntrs.nasa.gov/citations/19760009985}, 1976 }}  +  title            = {Performance of a low-pressure-ratio low-tip-speed fan stage with blade tip solidity of 0.65}, 
 +  number           = {NASA-TM X-3341}, 
 +  url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19760009985}, 
 +} 
 +  
 </code> </code>
   * Photographie :   * Photographie :
  
-{{ :ressources:logiciels:gene_aubes_nasa:geneaubeslisteaubes:rotor_51b:gene_aubes_nasa_image_rotor51b.png?300 |}} +{{ :public:modeles:rotor_51b:gene_aubes_nasa_image_rotor51b.png?300 |}} 
-<caption>Fig1. https://ntrs.nasa.gov/citations/19760009985 p.65</caption>+<caption>Fig. 1 https://ntrs.nasa.gov/citations/19760009985 p.65</caption>
  
-===== Documents utiles  ===== 
  
-  * PDF du rapport de la NASA : {{ :ressources:logiciels:gene_aubes_nasa:geneaubeslisteaubes:rotor_51b:rotor51b.pdf |}} +<callout type="info" icon="true" title="Documents utiles">  
-  * Fichier CSV de la géométrie : {{ :ressources:logiciels:gene_aubes_nasa:geneaubeslisteaubes:rotor_51b:rotor51b_original.csv |}}+  * [[https://gitlab.lava.polymtl.ca/depots_publics/modeles/catalogue_aubes/-/tree/master/rotor51b|modèles téléchargeables]] (lien vers projet Git) 
 +  * {{ :public:modeles:rotor_51b:rotor51b.pdf | rapport technique original}} de la NASA (.pdf) 
 +  * {{ :public:modeles:rotor_51b:rotor51b_original.csv | fichier de paramètres géométriques}} (.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|open source code}})] 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:kovich1976design)]. Les modèles associés sont obtenus avec le code en libre accès OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)]. 
 + 
 +==== Géométrie ====
  
 La géométrie du rotor 51B est décrite dans le [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19760009985|rapport d'origine de la NASA]] par les tableaux suivants. Les grandeurs sont en centimètres et en degrés. La géométrie du rotor 51B est décrite dans le [[https://ntrs.nasa.gov/citations/19760009985|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_51b:gene_aubes_nasa_geom_rotor51b.png?400 |}}+{{ :public:modeles:rotor_51b:gene_aubes_nasa_geom_rotor51b.png?400 |}}
  
-===== Caractéristiques aérodynamiques  =====+==== Caractéristiques aérodynamiques  ====
 ^                      ^  unités  ^ valeurs  ^ ^                      ^  unités  ^ valeurs  ^
 ^ taux de compression  |  [-]     | 1,15     | ^ taux de compression  |  [-]     | 1,15     |
Ligne 115: Ligne 184:
 ^ vitesse de rotation  |  [rad/s]  | 960  | ^ vitesse de rotation  |  [rad/s]  | 960  |
  
-===== Propriétés matériau  =====+==== Propriétés matériau  ====
  
  
-Le matériau original du rotor 51B n'est pas défini dans le rapport de la NASA. +Le matériau original du rotor 51B 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             ^ ^                         ^  unité    ^ valeurs             ^
Ligne 129: Ligne 196:
 ^ limite élastique        |  [GPa]    | 0,824                | ^ limite élastique        |  [GPa]    | 0,824                |
  
-Fréquences des trois premiers modes (noeuds de la base encastrés) pour le maillage : +==== Modèle CAO ====
-     - <fc #c0c0c0>(1B)</fc>: 2043,6 rad/s  / 325,2 Hz +
-     - <fc #c0c0c0>(2B)</fc>: 7055,7 rad/s / 1122,9 Hz +
-     - <fc #c0c0c0>(1T)</fc>: 8737,9 rad/s / 1390,7 Hz+
  
-===== CAO =====+Le modèle CAO est obtenu avec OpenMCAD[(cite:Kojtych_2022_gene_aubes)].
  
-{{ :ressources:logiciels:gene_aubes_nasa:geneaubeslisteaubes:rotor_51b:gene_aubes_nasa_rotor51b_cao.png?400 |}}+<grid> 
 +<col md="2"> 
 +</col> 
 +<col md="4"> 
 +{{ :public:modeles:rotor_51b:51b_intra.png?200 |}} 
 + <caption>intrados</caption> 
 +</col> 
 +<col md="4"> 
 +{{ :public:modeles:rotor_51b:51b_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    | 2056,15                       | 327,246                  |
 +| 2     | 2F    | 7052,94                      | 1122,51                  |
 +| 3     | 1T    | 8761,21                      | 1394,39                 |
  
  
 +===== 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    | 2037,23                       | 324,236                  |
 +| 2     | 2F    | 7025,54                       | 1118,15                  |
 +| 3     | 1T    | 8711,76                       | 1386,52                  |
 +
 +
 +  * pour le modèle réduit :
 +
 +^ Mode  ^ Type  ^ Pulsation propre (rad/sec)  ^ Fréquence propre (Hz)  ^
 +| 1     | 1F    | 2037,31                      | 324,248                  |
 +| 2     | 2F    | 7028,81                      | 1118,67                  |
 +| 3     | 1T    | 8714,90                      | 1387,02                  |
 +
 +
 +
 +
 +</pane>
 +</tabs>
  
  
  
  
  • public/modeles/rotor_51b/accueil.1663337941.txt.gz
  • Dernière modification : 2023/04/05 08:59
  • (modification externe)