Rotor 57

About

Rotor 57 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 57 has a pressure ratio of 1.38.

• Original technical report ^[1]:

  @TechReport{moore1979design,
    author           = {Moore, Royce D. and Osborn, Walter M.},
    date             = {1979},
    institution      = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
    title            = {Aerodynamic Performance of 1.38-Pressure-Ratio, Variable-Pitch Fan Stage},
    number           = {NASA-TP-1502},
    url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19790023042},
  }

• Picture :

Reference blade

The reference blade is defined with multiple-circular arc profiles^[3] given in the original NASA report^[1]. Corresponding models are computed with the open-source code OpenMCAD^[2].

Geometry

The geometry of rotor 57 is described in the original NASA report by the following tables. The length are in centimeters and the angles in degrees.

Aerodynamic design

Material properties

The original material of the rotor 57 is not defined in the NASA report. A generic titanium Ti-6Al-4V is considered:

CAD model

The CAD model is computed with the open source code OpenMCAD^[2].

pressure side

suction side

Natural frequencies

First three natural frequencies (with clamped root) for the mesh computed with OpenMCAD^[2]:

À propos

Le rotor 57 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 57 possède un taux de compression de 1,38.

• Rapport technique original ^[1]:

  @TechReport{moore1979design,
    author           = {Moore, Royce D. and Osborn, Walter M.},
    date             = {1979},
    institution      = {NASA Lewis Research Center Cleveland, OH, United States},
    title            = {Aerodynamic Performance of 1.38-Pressure-Ratio, Variable-Pitch Fan Stage},
    number           = {NASA-TP-1502},
    url              = {https://ntrs.nasa.gov/citations/19790023042},
  }

• Photographie :

Aube de référence

L'aube de référence est définie par des profils de type arcs circulaires multiples^[3], donnés dans le rapport technique original de la NASA^[1]. Les modèles associés sont obtenus avec le code en libre accès OpenMCAD^[2].

Géométrie

La géométrie du rotor 57 est décrite dans le rapport d'origine de la NASA par les tableaux suivants. Les grandeurs sont en centimètres et en degrés.

Caractéristiques aérodynamiques

Propriétés matériau

Le matériau original du rotor 57 n'est pas défini dans le rapport de la NASA. Un alliage de titane Ti-6Al-4v est considéré :

Modèle CAO

pressure side

suction side

Fréquences propres

Fréquences des trois premiers modes (noeuds du pied d'aube encastrés) pour le maillage obtenu avec OpenMCAD^[2] :