INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Pour les gros assemblages ou lors de l’assemblage des pièces métalliques entre elles lors de leur installation sur site (y compris l’assemblage de tuyaux de raccordement, de picages et de vannes aux autres équipements) les traitements thermiques de détensionnement locaux sont incontournables.
Des assemblages de pièces métalliques tels qu’une enceinte de pressuriseur ou une enceinte de générateur de vapeur présentent généralement des dimensions nécessitant un traitement thermique de détensionnement local, au moins pour certaines zones de soudure de l’enceinte de pressuriseur ou de l’enceinte de générateur de vapeur.
Le raccordement sur site de tuyaux de raccordement entre eux et à une enceinte de réacteur nucléaire, à une enceinte pressuriseur, à une enceinte de générateur de vapeur, à des corps de vannes ou à des picages, nécessite un traitement thermique de détensionnement local.
En pratique, lors de l'application de certains traitements thermiques de détensionnement locaux réalisés sur des zones de soudure d’assemblages de pièces métalliques de centrale nucléaire, il a été constaté un écart entre la température effective atteinte dans la zone de soudure lors du traitement thermique de détensionnement local et les plages de températures requises. Cet écart vient de la difficulté à mesurer la température de peau des assemblages de pièces métalliques soumises aux traitement thermiques de détensionnement locaux.
Même si l’intégrité des assemblages de pièces métalliques concernés n’est pas remise en cause, le non-respect des plages de température requises constitue un écart au référentiel technique de fabrication.
Un des buts de l’invention est de proposer un ensemble de mesure de la température d’une surface d’un objet permettant la réalisation d’un traitement thermique de manière précise.
En référence de nouveau à la , la pompe régénérative 104 inclut l’arbre rotatif 170, qui s’étend dans le logement 120. L’arbre rotatif 170 a un axe longitudinal 171 ( ). La turbine 105 est montée sur l’arbre 170 et au sein de la cavité 121 ( ) du logement 120 et est mise en rotation autour de l’axe 171.
Sur la , on peut voir comment la turbine 105 inclut un premier côté axial 130 et un second côté axial 132. Espacée autour d’une circonférence de la turbine 105 du premier côté axial 130 se trouve une première pluralité d’aubes de pompe régénérative 134. De manière similaire, le long du second côté axial 132 est positionnée circonférentiellement une seconde pluralité d’aubes de pompe régénérative 136. Les premières aubes 134 et les secondes aubes 136 sont généralement positionnées selon un angle relativement à l’axe central 171 et s’ouvrent sur le canal 126.
Le canal 126 inclut des première et seconde sections d’écoulement régénératif 126a, 126b ( et 11) correspondant respectivement aux première et seconde pluralités de lames de pompe régénérative 134, 136. Comme on peut le voir sur la , chacune des première et seconde sections d’écoulement régénératif 126a, 126b a un profil en section transversale arrondi. Les première et seconde pluralités d’aubes de pompe régénérative 134, 136 régénèrent un écoulement circulatoire régénératif dans le canal 126 de l’entrée 140, 142 à la sortie 144, 146 pendant le pompage dans l’état de régénération normale. En général, un fluide délivré à la pompe régénérative 104, tel que du carburant, pénètre dans le logement 120 à travers les entrées 140, 142. De là, le fluide s’écoule le long des aubes 134, 136 de la turbine 105, tandis que le canal 126 est mis en forme (par exemple, arrondi, cf. ) pour dévier le fluide dans le canal 126 de retour vers le diamètre intérieur des aubes de turbine 134, 136. Le fluide est recirculé (régénéré) vers un point inférieur du diamètre. À mesure que le carburant s’écoule le long des aubes et au sein du canal 126, la pression s’accumule et expulse le fluide hors des sorties 144, 146.
Pour limiter l’augmentation de pression dans la pompe 104, un agencement de bras 150 est prévu. L’agencement de bras 150 définit au moins partiellement des parois du canal 126. L’agencement de bras 150 est mobile radialement par rapport à l’axe 171 pour faire varier le volume du canal 126. Sur la , l’agencement de bras 150 est montré dans la position de régénération normale, tandis que sur la , l’agencement de bras 150 est montré dans la position de limitation de pression. En comparant la / à la / , l’agencement de bras 150 est déplacé radialement à l’écart de la turbine 105 pour dilater le volume du canal 126 maintenant le fluide. En dilatant le volume, cela limite la quantité de pression générée par la pompe 104. Sur la , on peut voir comment le fluide au sein des première et seconde sections d’écoulement régénératif 126a, 126b est ralenti, par comparaison avec la , du fait du plus grand volume de la .
L’agencement de bras 150 peut être mis en œuvre sous de nombreuses formes différentes. Dans le mode de réalisation montré, l’agencement de bras 150 inclut un premier bras 162 et un second bras 164. Un agencement de sollicitation 152 pour commander le mouvement radial de l’agencement de bras 150 peut être prévu en guise de premier élément de ressort 166 entre le logement 120 et le premier bras 162 et un second élément de ressort 168 entre le logement 120 et le second bras 164.
Les et 7 à 9 montrent l’un des bras, qui est représentatif à la fois du premier bras 162 et du second bras 164. On peut voir que chaque bras 162, 164 est un segment arqué 182 ayant une première extrémité 184 et une seconde extrémité 186. Le bras 162, 164 est réglable radialement relativement à la turbine 105 de telle sorte que la seconde extrémité 186 se déplace radialement plus loin de la turbine 105 que la première extrémité 184. Lorsque la seconde extrémité 186 se déplace à l’écart de la turbine 105, cela agrandit le volume du canal 126. Lorsque la seconde extrémité 186 se déplace vers la turbine 105, cela réduit le volume du canal 126. Lorsque le volume du canal 126 est agrandi, la pression est limitée, et lorsque le volume se contracte, la pression pouvant être générée par la pompe 104 augmente.
Dans l’exemple non limitatif montré ( et 7), chacun des bras 162, 164 est relié de manière pivotante au logement 120 adjacent aux entrées 140, 142 ( et 4) au niveau d’un axe de pivotement 192, 194. Dans ce mode de réalisation donné à titre d’exemple, l’axe de pivotement 192, 194 est généralement parallèle à l’axe longitudinal 171. Ainsi, le premier bras 162 et le second bras 164 sont mobiles de manière pivotante entre des première (ou régénération normale) et seconde (ou limitation de pression) positions. Lorsque les bras 162, 164 sont dans la première position ( et 7), les première et seconde sections d’écoulement régénératif le long du canal 126 sont positionnées pour coopérer avec les première et seconde pluralités d’aubes de pompe régénérative 134, 136 pour générer un écoulement circulatoire régénératif dans le canal 126 de l’entrée 140, 142 à la sortie 144, 146 pendant le pompage. Lorsque les bras 162, 164 sont dans la seconde position ( et 8), au moins des portions des première et seconde sections d’écoulement régénératif dans le canal 126 sont espacées suffisamment loin de la turbine 105 pour que l’écoulement circulatoire régénératif soit inhibé le long de ces portions pendant le pompage. La montre une position intermédiaire, entre les première et seconde positions. Dans la position intermédiaire, les bras 162, 164 sont partiellement espacés de la turbine 105, agrandissant le volume du canal 126 pour provoquer une pression de pompe limitée.
Ce qui précède peut être utilisé dans un procédé de réduction d’augmentation de pression dans la pompe régénérative 104. Le procédé inclut le déplacement radial de l’agencement de bras 150 à l’écart de la turbine 105 pour dilater le volume du canal 121 maintenant un fluide.
L’étape de déplacement radial de l’agencement de bras 150 peut inclure le déplacement radial du premier bras 162 et du second bras 164 à l’écart de la turbine 105.
Le procédé peut en outre inclure une étape de commande indépendante de mouvement radial du premier bras 162 et du second bras 164 en utilisant un premier ressort 166 entre le logement 120 et le premier bras 162, et un second ressort 168 entre le logement 120 et le second bras 164.
Le procédé peut en outre inclure une étape de commande de mouvement radial du premier bras 162 et du second bras 164 en utilisant un agencement de liaison 190 ( ) entre les bras 162, 164 pour synchroniser leur déplacement de façon à équilibrer les effets de limitation de pression des deux côtés.
Aspects inventifs
Aspect 1. Pompe régénérative comprenant : (a) un logement définissant une cavité ayant un agencement d’entrée de fluide et un agencement de sortie de fluide, et un canal ayant un volume ouvert s’étendant entre l’agencement d’entrée de fluide et l’agencement de sortie de fluide ; (b) un arbre rotatif s’étendant dans le logement ayant un axe longitudinal ; (c) une turbine montée sur l’arbre au sein de la cavité ; la turbine ayant une pluralité d’aubes espacées circonférentiellement autour de l’axe et s’ouvrant dans le canal ; (d) et un agencement de bras définissant au moins partiellement des parois du canal ; l’agencement de bras étant mobile radialement par rapport à l’axe pour faire varier le volume du canal.
Aspect 2. Pompe selon l’aspect 1 incluant en outre un agencement de sollicitation commandant un mouvement radial de l’agencement de bras.
Aspect 3. Pompe selon l’aspect 2 dans laquelle : (a) l’agencement de bras inclut un premier bras et un second bras ; et (b) l’agencement de sollicitation inclut un premier élément de ressort entre le logement et le premier bras ; et un second élément de ressort entre le logement et le second bras.
Aspect 4. Pompe selon l’aspect 1 dans laquelle : (a) l’agencement de bras inclut un premier bras et un second bras ; et (b) un agencement de liaison entre le premier bras et le second bras pour synchroniser le déplacement des premier et second bras pour équilibrer les effets de limitation de pression.
Deux instants successifs peuvent être séparés par une durée prédéterminé qui peut être la durée d’une boucle de commande de la turbomachine.
L’étape b2 peut comprendre les sous-étapes suivantes :
- fournir un instant objectif pour atteindre le régime de référence de l’arbre basse pression,
- calculer une puissance moyenne en fonction du déficit d’énergie et de l’instant objectif,
- calculer le couple mécanique à prélever par le biais de la machine électrique en fonction de la puissance moyenne, pour fournir ladite puissance moyenne à l’arbre basse pression.
La puissance moyenne peut être calculée selon la formule suivante :
avec étant la puissance moyenne, étant le déficit d’énergie, étant l’instant objectif et étant la durée d’assistance électrique.
Le couple mécanique à prélever par le biais de la machine électrique peut être calculé en fonction de la puissance moyenne à l’aide d’une loi préétablie.
La puissance des gaz chauds générés peut être déterminée en fonction du régime de l’arbre haute pression et du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique. Par exemple, la puissance des gaz chauds peut être déterminée en consultant une base de données préalablement établie comprenant des valeurs de la puissance des gaz chauds en relation avec des valeurs du régime de l’arbre haute pression et des valeurs de couple d’assistance mécanique fourni par le biais de la machine électrique.
La puissance de référence des gaz chauds peut être préalablement déterminée en fonction du régime de l’arbre haute pression lorsque le couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique est nul. Par exemple, La puissance de référence des gaz chauds peut être déterminée en consultant une base de données préalablement établie comprenant des valeurs de la puissance de référence des gaz chauds en fonction de valeurs du régime de l’arbre haute pression.
Le procédé peut comprendre les opérations consistant à :
b1’- déterminer un coefficient correcteur en fonction du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique, et
b2’- réguler le régime de l’arbre haute pression en fonction du coefficient correcteur.
Le coefficient correcteur peut être déterminé en fonction du régime de l’arbre haute pression à un instant du fonctionnement de la turbomachine et un régime corrigé de l’arbre haute pression
Le régime corrigé de l’arbre haute pression peut être déterminé selon les opérations suivantes :
- mesurer le régime de l’arbre haute pression audit instant de fonctionnement, en particulier pendant la phase d’assistance électrique,
- déterminer la puissance des gaz chauds de référence correspondant au régime de l’arbre haute pression pour ledit instant de fonctionnement en l’absence d’assistance électrique, et
- déterminer le régime corrigé de l’arbre haute pression en fonction de la puissance de référence des gaz chaud et du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique audit instant de fonctionnement.
Ainsi, le régime corrigé de l’arbre haute pression peut être configuré pour produire à chaque instant de fonctionnement une puissance de gaz chauds pendant l’assistance électrique équivalente à une puissance de gaz chauds pour un même régime de l’arbre haute pression en l’absence d’assistance électrique.
Le coefficient correcteur peut être le rapport entre le régime corrigé de l’arbre haute pression et le régime de référence de l’arbre haute pression en l’absence d’assistance électrique.
L’opération b2’ peut comprendre les sous-opérations suivantes :
- fournir une trajectoire d’accélération de l’arbre haute pression,
- appliquer le coefficient correcteur à la trajectoire d’accélération de l’arbre haute pression,
- contrôler le régime de l’arbre haute pression pour suivre la trajectoire de la trajectoire corrigée d’accélération de l’arbre haute pression.
Le régime de l’arbre haute pression, respectivement le régime de l’arbre basse pression, peut être déterminé par une vitesse de rotation ou une accélération de l’arbre haute pression, respectivement de l’arbre basse pression.
La turbomachine peut être une turbomachine d’aéronef.
Le présent document concerne encore un programme d’ordinateur comportant des instructions pour l’exécution d’un tel que précité lorsque ledit programme est exécuté par un processeur.
Le présent document concerne encore un dispositif comprenant des moyens configurés pour mettre en œuvre le procédé tel que précité.
Brève description des figures représente schématiquement une turbomachine selon l'art antérieur,
la figure 2a représente des courbes comparatives de la puissance des gaz générés en sortie de la turbine haute pression de la turbomachine de la avec et sans assistance électrique, et la figure 2b représente les variations de la puissance des gaz générés en fonction du régime de l’arbre haute pression et du niveau d’assistance électrique.
représente schématiquement un premier exemple de procédé de régulation de la turbomachine de la ,
représente un schéma bloc pour calculer le déficit d’énergie de l’étape 202 du premier exemple de procédé de la ,
Le régime de l’arbre basse pression, respectivement le régime de l’arbre haute pression, peut être un régime réduit de l’arbre basse pression, respectivement le régime de l’arbre haute pression.
Le régime de référence de l’arbre BP peut être préalablement déterminé pour une pluralité d’instants de fonctionnement de la turbomachine, en l’absence de toute assistance électrique de l’arbre HP.
Le régime de référence de l’arbre BP peut être préalablement déterminé pour une pluralité de régimes de fonctionnement de l’arbre HP, en l’absence de toute assistance électrique de l’arbre HP.
Le régime de référence de l’arbre basse pression peut être déterminé expérimentalement ou par simulation.
La turbomachine peut comprendre une soufflante positionnée en amont d'un générateur de gaz chauds et délimitant un flux primaire et un flux secondaire. Le générateur de gaz chauds est traversé par le flux primaire et comprend un compresseur haute pression, une chambre de combustion et une turbine haute pression.
La turbomachine peut comprendre un moteur électrique permettant de fournir un couple d’assistance à l'arbre haute pression lors des phases d’assistance électrique.
Le procédé peut comprendre les étapes consistant à :
b1- déterminer un déficit d’énergie en sortie de la turbine haute pression, en fonction de la différence entre la puissance des gaz chauds générés et la puissance de référence des gaz chauds en l’absence d’assistance électrique, pendant la durée d’assistance,
b2- calculer un couple mécanique à prélever par le biais de la machine électrique au niveau de l’arbre haute pression en fonction dudit déficit d’énergie,
b3- prélever, de l’arbre haute pression, ledit couple mécanique à prélever, par le biais de la machine électrique à l’issue de la durée d’assistance.
La machine électrique peut être pilotée pour prélever le couple mécanique calculé à l’étape b2 pour freiner l’arbre haute pression. Ceci a pour effet d’augmenter le débit carburant à fournir à la chambre de combustion de la turbomachine pour maintenir le régime de l’arbre haute pression à un niveau de régime de consigne, en particulier pour respecter une trajectoire d’accélération de l’arbre haute pression.
La puissance de référence des gaz chauds peut être préalablement déterminée pour une pluralité d’instants de fonctionnement de la turbomachine, en l’absence de toute assistance électrique de l’arbre haute pression. Cette détermination peut être réalisée expérimentalement ou par simulation.
L’étape b3 peut être réalisée jusqu’à ce que la puissance des gaz chauds à un régime donné de l’arbre haute pression est égale ou supérieure à la puissance de référence des gaz chauds pour le même régime donné de l’arbre haute pression.
L’étape b1 peut comprendre les sous-étapes consistant à :
- pour chaque instant de la durée d’assistance, calculer une différence entre la puissance des gaz chauds générés et la puissance de référence des gaz chauds en l’absence d’assistance électrique,
- calculer le déficit d’énergie par intégration sur la durée d’assistance des différences calculées.
représente les courbes comparatives de la en plus d’une courbe du régime corrigé de l’arbre basse pression en utilisant le procédé de la .
représente un schéma bloc d’un second exemple de procédé de régulation de la turbomachine de la .
représente un schéma bloc détaillant l’étape A2 du second exemple de procédé de la .
Description détaillée de l’invention En référence aux figures 1 et 2, la courbe A montre la puissance des gaz générés P core en sortie de la turbine haute pression 114 de la turbomachine 100 en l’absence d’assistance électrique (ou non hybridée) et la courbe B montre la puissance des gaz générés P core en sortie de la turbine haute pression 114 dans le cas hybridé lorsqu’un couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique est fourni à l’arbre haute pression 122 (encore appelé arbre HP), pendant une durée d’assistance t assist . La puissance des gaz générés P core en présence d’assistance électrique est inférieur à la puissance des gaz P core de référence en sortie de l’arbre haute pression 122.
En effet, lorsqu’une butée d’opérabilité de protection au phénomène de pompage est atteinte, le débit de carburant se retrouve limité et s’écarte alors de sa valeur de consigne, résultant en un déficit d’accélération de l’arbre haute pression 122 qui s’écarte alors de la trajectoire de consigne d’accélération dN2/dt de l’arbre HP 122. En régulation de suivi de la trajectoire d’accélération dN2/dt, l’apport d’un couple mécanique généré par le biais de la machine électrique lors de l’assistance électrique, permet de compenser le déficit d’accélération et donc de pouvoir respecter le suivi de trajectoire d’accélération dN2/dt. Cependant le débit carburant étant saturé dans cette phase d’assistance, la puissance thermique (ou la puissance des gaz chauds générés) en sortie de turbine HP 114 est alors inférieure à la puissance thermique de la turbine HP 122 sans assistance, résultant donc en un déficit d’accélération de l’arbre BP 121 par rapport à une accélération non hybridée.
Comme cela est visible sur la figure 2b, la courbe A1 montre aussi la puissance des gaz générés P core de la turbomachine 100 dans le cas non hybridé, en fonction du régime N2r de l’arbre HP 122. Les courbes B1 et B2 montrent la puissance des gaz générés Pcore dans le cas hybridé lorsque respectivement le couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique et est fourni à l’arbre haute pression 122. Le couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique est inférieur au couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique . La puissance des gaz générés P core diminue avec l’augmentation du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique fourni.
Ainsi, pour un même régime dN2r de l’arbre HP 122, la puissance des gaz chauds varie en fonction du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électriquefourni à l’arbre HP 122.
En référence aux figures 3 à 5, un premier exemple de procédé 200 de régulation de la turbomachine 100 est configuré pour rattraper la diminution du régime N1r en présence d’assistance électrique. Le procédé 200 comprend une première étape 202 d’assistance électrique en fournissant un couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique à l’arbre HP 122. Par exemple, la turbomachine 100 peut comprendre un moteur électrique M formant un dispositif permettant de fournir un couple d’assistance mécanique à l'arbre haute pression 122 lors des phases d’assistance électrique t assist .
La durée d’assistance t assist est déterminée de sorte à limiter le débit de carburant pour éviter tout phénomène de pompage. La durée d’assistance t assist peut correspondre au temps passé de la turbomachine 1 en butée d’opérabilité de protection au phénomène de pompage.
Le couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique est déterminé pour respecter une trajectoire prédéterminée d’accélération du régime N2r de l’arbre HP 122.
Le procédé 200 comprend ensuite une étape 204 de détermination d’un déficit d’énergie de l’arbre BP 121. Le déficit d’énergie représente la perte d’énergie entre la puissance des gaz générés P core en sortie de la turbine HP 122 en présence d’assistance électrique et la puissance des gaz P core de référence en sortie de l’arbre HP 122, tel que montré sur la .
L’étape 204 peut être implémentée par le schéma bloc de commande 204c de la .
Cette étape 204 comprend la réception du régime N2r de l’arbre HP 122 et du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique fourni .
Une base de données 22 préalablement établie comprend des valeurs de puissance des gaz chauds en fonction du régime N2r de l’arbre HP 122 et du couple d’assistance mécanique généré par le biais de la machine électrique fourni . La base de données 22 peut être établie de façon expérimentale ou par simulation numérique.
En utilisant la base de données 22, une puissance de gaz chauds effective et une puissance de gaz chauds de référence sont obtenues.
La est une vue de côté schématique d’un exemple d’antenne 100 à réseau transmetteur du type auquel s’appliquent, à titre d’exemple, les modes de réalisation décrits.
L’antenne 100 comprend typiquement une ou plusieurs sources primaires 101 (une unique source 101, dans l’exemple représenté) irradiant un réseau transmetteur 103. La source 101 peut présenter une polarisation quelconque, par exemple linéaire ou circulaire. Le réseau 103 comprend une pluralité de cellules élémentaires 105, par exemple disposées en matrice selon des lignes et des colonnes. Chaque cellule 105 comprend typiquement un premier élément d’antenne 105a, situé du côté d’une première face du réseau 103 disposée en regard de la source primaire 101, et un deuxième élément d’antenne 105b, situé du côté d’une deuxième face du réseau opposée à la première face. La deuxième face du réseau 103 est par exemple tournée vers un milieu d’émission de l’antenne 100.