INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans notre exemple, l’unité de traitement 12 calcule la valeur moyenne de l’écart en valeur absolue entre la dérivée V’(t) de l’évolution temporelle V(t) avec celle de chaque évolution temporelle (V ref(n) (t)) 1≤n≤N des variances de référence V ref(n) entre l’instant initial t 0 et l’instant de caractérisation t i . Autrement dit, on calcule un paramètre intermédiaire (D (n) ) 1 ≤n≤N comportant N composantes, chaque composante d’indice n étant une valeur moyenne, sur une période allant d’un premier instant de caractérisation à l’instant de caractérisation en cours, d’un écart en valeur absolue entre une dérivée V’(t) de l’évolution temporelle V(t) de la variance V avec une dérivée V’ ref(n) (t) de l’évolution temporelle V ref(n) (t) de variance de référence V ref(n) : ∀n=[1, N], D (n) (t i ) = mean( |V’(t) - V’ ref(n) (t) | ), pour t ∈ [t 0 , t i ].
Puis on définit le paramètre de similarité comme étant égal à l’inverse du carré de cette valeur moyenne obtenue. Autrement dit, le paramètre de similarité (SV (n) (t i )) 1 ≤n≤N comporte N composantes, chaque composante d’indice n étant l’inverse du carré du paramètre intermédiaire considéré : ∀n=[1, N], SV (n) (t i ) = 1 / D 2 (n) (t i ). On obtient donc SV (t i ) = (SV (n) (t i )) 1 ≤n≤N .
Lors d’une étape 35, l’unité de traitement 12 détermine un paramètre d’écart de variance moyen ΔV moy (t i ) pour l’instant de caractérisation t i . Pour cela, on détermine une moyenne des N composantes du paramètre d’écart de variance ΔV (t i ) pondérées par les N composantes du paramètre de similarité SV (t i ). Autrement dit, on détermine le paramètre d’écart de variance moyen ΔV moy (t i ) par la relation suivante :
Lors d’une étape 36, l’unité de traitement 12 compare la valeur de la variance V(t i ) à celle du paramètre d’écart de variance moyen ΔV moy (t i ). Si la variance V(t i ) est supérieure au paramètre d’écart de variance moyen ΔV moy (t i ) : V(t i ) > ΔV moy (t i ), on en déduit que le produit P en cours de cuisson présente le premier état de transformation.
Aussi, on peut réitérer les étapes 31 à 36 en réitérant l’instant de caractérisation qui passe alors de t i à t i+1 et avec un nouvel échantillon gazeux E(t i+1 ). Notons ici que la valeur de la différence V(t i ) – ΔV moy (t i ) entre la variance V(t i ) et celle du paramètre d’écart de variance moyen ΔV moy (t i ) peut être vue comme un paramètre représentatif du temps de cuisson restant pour que le produit atteigne le deuxième état de transformation.
En revanche, si la variance V(t i ) est inférieure ou égale au paramètre d’écart de variance moyen ΔV moy (t i ) : V(t i ) ≤ ΔV moy (t i ), on en déduit que le produit P en cours de cuisson présente alors le deuxième état de transformation. Il est alors passé du premier état au deuxième état de transformation. On passe alors à l’étape 40, et le procédé itératif peut être stoppé. On peut alors envoyer un signal d’information à l’utilisateur, l’invitant à stopper la cuisson du produit P et à le retirer du four de cuisson 2.
Les bagues 23, 24 sont par exemple en bronze. Les bagues 23, 24 ne perturbent pas la propagation des ondes dans la barre incidente 2 car le contact entre les bagues 23, 24 et la barre incidente 2 est radial par rapport à l’axe E et non pas longitudinal par rapport à la barre incidente 2.
Un deuxième flasque 26 est fixé sur une extrémité du deuxième tube 22qui est l’extrémité la plus proche de la deuxième extrémité de la barre incidente 2.
Tel que représenté à la , le deuxième flasque 26 présente : une surface radialement intérieure 261 une première surface radialement extérieure 262 présentant un diamètre égal à un diamètre intérieur du deuxième tube 22 et en contact avec une surface intérieure du deuxième tube 22 une deuxième surface radialement extérieure 263 présentant un diamètre égal au diamètre extérieure du deuxième tube 22.
Tel que représenté à la , le dispositif 200 comprend également une barre réceptrice 3 coaxiale à la barre incidente 2. Une première extrémité de la barre réceptrice 3 est en vis-à-vis de la barre incidente 2.
Une deuxième extrémité de la barre réceptrice 3 est en vis-à-vis d’un ressort 8. Le ressort 8 est coaxiale à la barre réceptrice 3. Une des extrémité du ressort 8 est fixé à un support de ressort 81. Le support ressort 81 est fixé à la surface plane 71 de la table 7. Le ressort 8 permet d’amortir la translation de la barre réceptrice 3 lors d’un essai de compression du dispositif 200.
La barre réceptrice 3 est maintenue par des cinquièmes pieds 31 fixé à la surface plane 71 de la table 7. Les cinquièmes pieds 31 comprennent chacun un trou débouchant traversé par la barre réceptrice 3 et comprennent un palier lisse permettant la translation de la barre réceptrice 3 dans les trous de chaque cinquième pied 31 suivant la direction axiale. La barre réceptrice 3 peut avoir une longueur égale à la longueur de la barre incidente 2 suivant une direction axiale.
La barre incidente 2, le premier flasque 25, le premier tube 21, le deuxième tube 22, le deuxième flasque 26 ainsi que la barre réceptrice 3 sont dans le même matériau. Ainsi, le dispositif 200 a une iso-impédance mécanique. Par exemple, le matériau peut être de l’aluminium, en particulier de l’aluminium 7075-T6.
La barre incidente 2 et la barre réceptrice 3 possèdent chacune une jauge de déformation 9 permettant d’acquérir les contraintes de déformation subies par un échantillon 5 lors d’un essai de compression.
Le dispositif 200 comprend un four 4 permettant de chauffer l’échantillon 5 compris entre la deuxième extrémité de la barre incidente 2 et la première extrémité de la barre réceptrice 3.
Tel que représenté à la et à la , l’échantillon 5 est une pièce cylindrique maintenu par une pince 6 de préhension et présentant : un premier bord plan 50a en vis-à-vis de la deuxième extrémité de la barre incidente 2. un deuxième bord 50b en vis-à-vis de la première extrémité de la barre réceptrice 3.
L’échantillon 5 est dans une matière abradable.
Le four 4 présente une entrée 41 situé en vis-à-vis de l’échantillon 5. La pince 6 peut translater suivant une direction perpendiculaire à l’axe E afin d’enfourner l’échantillon 5 dans le four 4 en passant par l’entrée 41. La pince 6 est dans un matériau pouvant supporter les températures du four 4. Par exemple, la pince 6 est en acier 310S. Le four est à une température comprise entre 300°C et 900°C. Cette plage de température correspond aux conditions d’utilisation d’un matériau abradable dans une turbomachine. Plus particulièrement aux températures d’un compresseur basse pression d’une température de 400°C ou d’un compresseur haute pression d’une température de 800°C. Le four peut aussi monter jusqu’à une température de 1000°C.
Tel que représenté aux figures 6 et 7, l’ensemble 100 comprend un premier isolant 51a situé entre la deuxième extrémité de la barre incidente 2 et le premier bord 50a de l’échantillon 5 et un deuxième isolant 51b situé entre la première extrémité de la barre réceptrice 3 et le deuxième bord 50b de l’échantillon 5.
Les isolants 51a, 51b sont des pastilles cylindriques présentant un diamètre égal au diamètre de la barre incidente 2 et de la barre réceptrice 3. Les isolants 51a, 51b sont identiques. Les isolants 51a, 51b présentent une conductivité thermique inférieur à la conductivité thermique de l’échantillon 5. Les isolants 51a, 51b présentent une conductivité thermique inférieur à la conductivité thermique de la barre incidente 2 et de la barre réceptrice 3. Par exemple, les isolants présentent une conductivité thermique comprise entre 3 et 20 watt par mètre-kelvin. Par exemple, les isolants sont en titane, plus particulièrement en Ti6Al4V. Le titane est un matériau métallique présentant une conductivité thermique faible. Le diamètre des isolants 51a, 51b peut être supérieur au diamètre de l’échantillon 5 par exemple deux fois supérieur au diamètre de l’échantillon 5. Par exemple, les isolants 51a, 51b ont un diamètre égal à 20mm et l’échantillon 5 a un diamètre de 10mm. Les isolants 51a, 51b sont concentriques à l’échantillon 5.
La est une vue en coupe suivant un axe E de l’échantillon 5 illustrant schématiquement la pince 6, l’échantillon 5 et des isolants 51a, 51b. La pince 6 comprend une première mâchoire 61c et une deuxième mâchoire 61d enserrant l’échantillon 5. Les mâchoires 61c, 61d enserrent également les isolants 51a, 51b situés de part et d’autre de l’échantillon 5. Chaque mâchoire 61c, 61d comprend : une première surface intérieure 91 épousant une surface extérieure du premier isolant 51a une deuxième surface 92 épousant une surface extérieure de l’échantillon 5 une troisième surface intérieure 93 épousant une surface extérieure du deuxième isolant 51b, la troisième surface intérieure 93 est identique à la surface intérieure 91. Chaque surface intérieure 91, 92, 93 des mâchoires 61c, 61d sont en forme de demi-cylindre.
L’impédance mécanique des isolants 51a, 51b est par exemple égale à 6890 newton-seconde par mètre. L’impédance mécanique de la barre incidente 2 et de la barre réceptrice 3 est par exemple égale à 4460 newton-seconde par mètre. Par exemple, le Ti6Al4V est utilisé comme matériau des isolants 51a, 51b car il présente une conductivité thermique faible permettant de bien isoler thermiquement l’échantillon 5 ainsi qu’une impédance mécanique proche de l’impédance mécanique de la barre réceptrice 3 et de la barre incidente 2. Ainsi, il y a peu de réflexions d’ondes parasites lors d’un essai de compression. Les isolants 51a, 51b ont donc une fonction d’isolation de l’échantillon 5 ainsi qu’une fonction de non-perturbation d’un essai de compression.
Afin de mettre en œuvre un refroidissement du gaz contenu dans la cuve, et ainsi de gérer la pression de celle-ci de manière optimale, le fluide réfrigérant doit circuler dans le circuit de refroidissement en quantité définie. Le fluide réfrigérant circulant à travers différents modules de compression ou de détente, il arrive que ledit fluide fuît à travers les jointures ou paliers de ceux-ci. La quantité de fluide réfrigérant circulant dans le circuit de refroidissement peut donc diminuer au cours du temps, et ce jusqu’à ce qu’il ne reste plus assez de fluide réfrigérant pour opérer un refroidissement efficace du gaz contenu dans la cuve. A l’inverse, une trop grande quantité de fluide réfrigérant circulant dans le circuit de refroidissement entraîne une hausse de la pression au sein du circuit, nuisant ainsi à son bon fonctionnement.
La présente invention permet de réguler la quantité de fluide réfrigérant présent dans le circuit de refroidissement en proposant un circuit de refroidissement pour système d’alimentation et de refroidissement d’un gaz d’un ouvrage flottant comprenant au moins une cuve configurée pour contenir le gaz à l’état liquide, le circuit de refroidissement étant parcouru par un fluide réfrigérant destiné à abaisser la température du gaz à l’état liquide contenu dans la cuve, le circuit de refroidissement comprenant une boucle principale comportant :
- au moins un dispositif de compression assurant la compression du fluide réfrigérant,
- au moins un échangeur thermique configuré pour opérer un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le gaz contenu dans la cuve,
- au moins un échangeur de chaleur interne comprenant une première passe où circule le fluide réfrigérant à une première pression et une deuxième passe où circule le fluide réfrigérant à une deuxième pression inférieure à la première pression, la première passe étant disposée en aval du dispositif de compression et en amont de l’échangeur thermique, la deuxième passe étant disposée en aval de l’échangeur thermique et en amont du dispositif de compression,
- au moins un turbocompresseur pourvu d’un organe de compression disposé entre le dispositif de compression et la première passe de l’échangeur de chaleur interne et une turbine disposée entre la première passe de l’échangeur de chaleur interne et l’échangeur thermique, l’organe de compression et la turbine étant liés en rotation par un arbre,
caractérisé en ce que le circuit de refroidissement comprend une branche de régulation connectée à la boucle principale, la branche de régulation comprenant au moins une vanne configurée pour contrôler une circulation de fluide réfrigérant au sein de la branche de régulation, la boucle principale comprenant au moins un capteur de pression, la vanne contrôlant une quantité de fluide réfrigérant présent dans la boucle principale en fonction de la pression mesurée par le capteur de pression.
Grâce à la branche de régulation, la quantité de fluide réfrigérant est toujours contrôlée dans la boucle principale. Le circuit de refroidissement selon l’invention permet d’ajouter du fluide réfrigérant dans la boucle principale si la quantité initiale n’est pas suffisante pour opérer un refroidissement efficace, ou bien d’en enlever si le fluide réfrigérant est présent en quantité trop excessive dans la boucle principale. La quantité de fluide réfrigérant est déterminée en temps réel grâce à la mesure de pression au sein de la boucle principale par le capteur de pression.
Le dispositif de compression du circuit de refroidissement est chargé de la mise en circulation du fluide réfrigérant au sein de la boucle principale. Le dispositif de compression permet également de comprimer le fluide réfrigérant et de ce fait d’augmenter sa température. Le fluide réfrigérant, au cours de sa circulation, reste en permanence à l’état gazeux afin de ne pas endommager le dispositif de compression ou le turbocompresseur.
L’organe de compression et la turbine, de par leur liaison mécanique, sont entrainés en rotation l’un avec l’autre. La turbine est entrainée en rotation et entraîne ainsi en rotation l’arbre, qui lui-même entraine l’organe de compression en rotation. Le fluide réfrigérant est donc dans un premier temps comprimé par l’organe de compression. Le fluide réfrigérant traverse ensuite la première passe de l’échangeur de chaleur interne, puis est détendu en passant à travers la turbine.
En étant détendu, le fluide réfrigérant est donc à basse pression et à basse température en sortie de la turbine, et traverse ensuite l’échangeur thermique. L’échangeur thermique est également traversé par le gaz provenant de la cuve. Ce dernier étant à une température plus élevée que la température du fluide réfrigérant, le gaz provenant de la cuve est donc refroidi par le fluide réfrigérant. L’échangeur thermique permet donc par exemple d’abaisser la température du gaz à l’état liquide présent dans la cuve afin d’éviter une surpression au sein de celle-ci.
En sortie de l’échangeur thermique, le fluide réfrigérant circule au sein de la deuxième passe de l’échangeur de chaleur interne. Ce dernier assure donc un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant à une première pression circulant dans la première passe et le fluide réfrigérant à une deuxième pression circulant dans la deuxième passe. L’échange de chaleur est donc intrinsèque à la boucle principale et permet de gérer l’équilibre thermodynamique au sein de la boucle principale.
Le branche de régulation comprend une extrémité connectée à la boucle principale afin d’assurer une connexion fluidique avec celle-ci. La branche de régulation peut par exemple s’étendre jusqu’à un réservoir de fluide réfrigérant et/ou à une sortie vers l’atmosphère. Lorsqu’il est nécessaire d’augmenter ou de diminuer la quantité de fluide réfrigérant au sein de la boucle principale, la vanne s’ouvre afin de faire circuler le fluide réfrigérant respectivement du réservoir de fluide réfrigérant vers la boucle principale, ou de la boucle principale vers le réservoir de fluide réfrigérant ou vers l’atmosphère. La vanne est en position fermée lorsque la quantité de fluide réfrigérant dans la boucle principale est acceptable pour répondre aux besoins de refroidissement du gaz contenu dans la cuve.
Le capteur de pression est préférentiellement configuré pour relever la pression du fluide réfrigérant au sein de la boucle principale, et ce afin d’en déduire la quantité de fluide réfrigérant. Une pression trop élevée est significative d’une trop grande quantité de fluide réfrigérant au sein de la boucle principale. A l’inverse une pression trop faible est significative d’une quantité trop faible de fluide réfrigérant au sein de la boucle principale.
Selon une caractéristique de l’invention, la vanne est configurée pour autoriser la sortie de fluide réfrigérant hors de la boucle principale via la branche de régulation lorsque la pression mesurée par le capteur de pression est supérieure à un premier seuil de pression. Le premier seuil de pression correspond à une valeur de pression maximale au-delà de laquelle le circuit de refroidissement ne fonctionne plus de manière optimale. Lorsque ce premier seuil de pression est dépassé, la vanne s’ouvre afin qu’une quantité de fluide réfrigérant circule hors de la boucle principale via la branche de régulation et soit envoyée vers l’atmosphère ou vers le réservoir de fluide réfrigérant pour y être stockée. L’ouverture de la vanne peut par exemple résulter de la réception d’un signal émis par le capteur de pression suite au dépassement du premier seuil de pression.
Une fois la pression mesurée du fluide réfrigérant redescendue sous le premier seuil de pression, le circuit de fluide réfrigérant fonctionne de nouveau de manière optimale. La vanne est alors refermée afin d’éviter la sortie de davantage de fluide réfrigérant hors de la boucle principale.
Par ailleurs, les premiers et deuxièmes éléments de sortie 6, 7 comprennent respectivement un premier et un deuxième voile solidaire en rotation d’un premier et deuxième moyeu. Les premiers et deuxièmes moyeux comprennent des interfaces de sortie dont la périphérie interne est cannelée et apte à coopérer, respectivement avec un premier et un deuxième arbre de boite de vitesses.
En outre, le module d’embrayage peut comprendre un dispositif d’amortisseur de torsion (non illustré) pouvant être positionné entre le vilebrequin du moteur thermique et l’élément d’entrée 3 de couple.
Le moyeu d’alimentation 80 comprend en outre un canal d’alimentation d’huile (non illustré) traversant la portion cylindrique 81 et débouchant dans l’une des cavités annulaires. Ce canal d’alimentation d’huile peut être réalisé par perçage de conduites successives au sein du moyeu d’alimentation d’huile, lesdites conduites étant débouchant les unes dans les autres et agencées pour alimenter en fluide sous pression la chambre de commande des embrayages. Le fluide peut être de l’huile, par exemple de l’huile de boîte de vitesses.
Par ailleurs, le moyeu d’alimentation 80 est couplé en rotation à l’élément d’entrée 3 de couple, lui-même couplé à un arbre menant A0 entrainé en rotation par le vilebrequin d’un moteur, tel que décrit précédemment, et que l’embrayage d’entrée E0 est fermé, alors le moyeu principal 80 est animé d’un mouvement de rotation analogue à celui de l’arbre moteur. Les embrayages E0, E1, E2 sont chacun commandés par un système d’actionnement agencé pour pouvoir configurer les embrayages dans une configuration quelconque comprise entre la configuration embrayée et la configuration débrayée.
Pour commander sélectivement le changement d’état des embrayages, le dispositif de commande gère l’alimentation en huile. Un tel dispositif de commande est raccordé au moyeu d’alimentation d’huile 80 qui comprend le réseau de passage de fluide 86. A chaque embrayage E0, E1, E2 est associé un système d’actionnement. Chaque système d’actionnement comprend en outre : - une chambre de pression agencée pour recevoir un fluide pressurisé ; - un piston 840, 840A, 840B mobile axialement à l’intérieur de la chambre de pression ; et - une chambre d’équilibrage située à l’opposé de la chambre de pression par rapport au piston 840, 840A, 840B.
A chaque système d’actionnement est associé un élément de rappel élastique 845, 845A, 845B agencé pour générer un effort axial s’opposant au déplacement du piston 840, 840A, 840B correspondant pour embrayer l’embrayage E0, E1, E2 correspondant. L’élément de rappel élastique est une rondelle Belleville ou composé de ressorts hélicoïdaux, tels que la . Ceci permet de rappeler automatiquement le piston en position débrayée, correspondant à un état ouvert de l’embrayage.
Dans cette position, le piston libère axialement l’ensemble multidisque correspondant qui ne transmet alors plus de couple en direction du premier arbre mené A1 ou du deuxième arbre mené A2 d’une boite de vitesses (nommés aussi arbres d’entrée d’une boite de vitesse).
Par ailleurs, les chambres de pression des systèmes d’actionnement sont agencées pour recevoir un certain volume de fluide hydraulique sous pression afin de générer un effort axial sur un piston et de configurer ainsi l’embrayage correspondant dans l’une des configurations décrites précédemment. Le piston 840, 840A, 840B d’actionnement de chaque embrayage peut être contrôlé par un capteur interne de position venant contrôler l’embrayage ou par mesure de la pression hydraulique lors de la fermeture de l’embrayage ou par mesure du volume de fluide injecté ou par mesure d’une grandeur de déplacement lors de la fermeture de l’embrayage. Chaque piston est disposé axialement entre une chambre de pression et une chambre d’équilibrage.
Par ailleurs, le moyeu d’alimentation 80 alimente en huile l’embrayage d’entrée E0, le premier embrayage E1 de sortie et le deuxième embrayage E2 de sortie. Le moyeu d’alimentation 80 comprend en outre : - une portion cylindrique, un flasque 82 s’étendant radialement depuis la portion cylindrique, - un support de fermeture s’étendant radialement depuis le flasque 82 en direction de l’élément d’entrée 3. Le support 83 de fermeture comprend une zone de connexion électrique relié à une machine électrique tournante de sorte que l’axe de rotation de la machine électrique soit décalé de l’axe X du module M. - une première cavité annulaire disposée sur le côté du flasque et agencé pour recevoir un piston d’actionnement du premier embrayage de sortie E1, - une deuxième cavité annulaire disposé du même côté du flasque que la première cavité annulaire et agencé pour recevoir un piston d’actionnement du deuxième embrayage de sortie E2 ; et - une troisième cavité annulaire disposé radialement au-delà des deux autres cavités annulaires et agencée pour recevoir un piston d’actionnement de l’embrayage d’entrée E0.
La machine électrique peut être une machine synchrone à aimants permanents. La machine électrique est ainsi reliée sélectivement à l’élément d’entrée 3 de couple par l’embrayage d’entrée E0, au premier élément de sortie 6 de couple par le premier embrayage E1 et au deuxième élément de sortie de couple 7 par le deuxième embrayage E2. Dans les exemples considérés, l’embrayage d’entrée E0, le premier embrayage E1 de sortie et/ou le deuxième embrayage E2 de sortie sont empilés et alignés radialement, c’est-à-dire qu’il existe un axe fictif orthogonal à l’axe de rotation X qui passe par les trois embrayages.
L’embrayage d’entrée E0 se trouve à l’extérieur par rapport au deux embrayages E1, E2 de sortie. Le deuxième embrayage E2 de sortie est disposé à l’intérieur par rapport au premier embrayage E1 de sortie. En variante non illustrée, le premier embrayage E1 peut être disposé axialement à côté du deuxième embrayage E2. Notamment, l’embrayage d’entrée E0, le premier embrayage E1 et le deuxième embrayage E2 de sortie (ci-après « les embrayages ») sont à l’état ouvert dit « normalement ouvert », actionnés sélectivement en fonctionnement par un dispositif de commande (non illustré) pour passer de l’état ouvert à l’état fermé.
En outre, les embrayages E0, E1, E2 sont de type humide et comportent entre deux et sept disques de friction. De tels embrayages multidisques permettent de limiter la hauteur radiale de limiter l’étendue axiale.
En particulier, les embrayages de sortie E1, E2 peuvent être agencés pour ne pas être simultanément dans la même configuration embrayée. En revanche, ils peuvent simultanément être configurés dans leur position débrayée.