INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La première surface 210a comprend une pluralité d’éléments de maintien 211 en saillie par rapport à la première surface 210a. Ces éléments de maintien 211 peuvent prendre la forme de proéminences ou de reliefs s’étendant depuis la première surface 210a en direction de la deuxième surface 220b. Ces éléments de maintien 211 s’étendent ainsi jusqu’à une face d’extrémité 211a, destinée à être au contact de la première face 20a de la préforme fibreuse 20 lorsque cette dernière est disposée dans le logement de conformation. Ainsi, lorsque la préforme fibreuse 20 est disposée dans le conformateur 200, les faces d’extrémité 211a épousent la forme de la préforme fibreuse 20.
La deuxième surface 220b comprend une pluralité d’éléments de maintien 221 en saillie par rapport à la deuxième surface 220b. Ces éléments de maintien 221 peuvent prendre la forme de proéminences ou de reliefs s’étendant depuis la deuxième surface 220b en direction de la première surface 210a. Ces éléments de maintien 221 s’étendent ainsi jusqu’à une face d’extrémité 221b destinée à être au contact de la deuxième face 20b de la préforme fibreuse 20 lorsque cette dernière est disposée dans le logement de conformation. Ainsi, lorsque la préforme fibreuse 20 est disposée dans le conformateur 200, les faces d’extrémité 221b épousent la forme de la préforme fibreuse 20.
De préférence, chaque élément de maintien 211 de la première surface 210a correspond à un élément de maintien 221 de la deuxième surface 220b symétrique voire identique, les éléments de maintien correspondants étant disposés de part et d’autre d’un même endroit de la préforme fibreuse.
Les éléments de maintien 211, 221 définissent des canaux d’écoulement de gaz selon une première direction d’écoulement D21. En outre, les éléments de maintien 211, 221 définissent des canaux d’écoulement de gaz selon une pluralité de directions d’écoulement D22, D23 sécantes à la première direction d’écoulement D21. Ainsi, lors de l’étape de consolidation ou de densification de la préforme fibreuse 20, le gaz réactif pourra circuler selon plusieurs directions d’écoulement distinctes, facilitant ladite étape et améliorant la qualité de la consolidation et/ou de la densification.
Lorsque la préforme fibreuse 20 est disposée dans le logement de conformation du conformateur 200, les éléments de maintien 211, 221 de chaque première ou deuxième surface 210a, 220b du logement de conformation s’étendent entre la préforme fibreuse 20 et ladite surface 210a, 220b. Du gaz peut ainsi circuler entre la préforme fibreuse 20 et les première et deuxième surfaces 210a, 220b lors de l’étape de consolidation ou de densification.
Au moins une partie des éléments de maintien 211, 221 d’une surface peuvent présenter une forme cylindrique, et de préférence cylindrique de révolution, comme les éléments de maintien illustrés dans l’exemple des figures 3 et 4. Cette forme simple permet une fabrication aisée des premier et deuxième supports.
Au moins une partie des éléments de maintien de la première ou deuxième surface peuvent présenter une forme tronconique, et de préférence tronconique de révolution. Cette forme est particulièrement avantageuse dans la mesure où elle aisément fabricable tout en obtenant une face d’extrémité au contact de la préforme d’aire très réduite.
L’utilisation d’éléments de maintien tronconiques ou cylindriques 211, 221 sur une portion de la première ou deuxième surface 210a, 220b permet de réaliser une portion sur laquelle le gaz réactif pourra circuler très librement selon une multitude de directions d’écoulement du gaz, comme illustré sur la .
- le dispositif de transfert de fluide comprend au moins un passage permettant l’accès d’un outil externe pour accéder aux organes de fixation et traversant de part et d’autre le dispositif de transfert.
- le dispositif de transfert comprend des moyens d’obturation configurés de manière à fermer, au moins en partie, de manière étanche le passage.
- les moyens de drainage comprennent un premier orifice de drainage en communication fluidique avec au moins le passage et la première cavité, le premier orifice de drainage débouchant en aval du capot d’étanchéité.
- les moyens de drainage comprennent un deuxième orifice de drainage en communication fluidique avec le passage et le premier trou d’évacuation.
- les moyens de drainage comprennent un premier orifice de drainage en communication fluidique avec le premier passage de drainage et le passage, et un deuxième orifice de drainage en communication fluidique avec le premier passage de drainage et la première cavité.
- les moyens de drainage comprennent un deuxième passage de drainage débouchant d’une part, dans la première cavité et d’autre part, dans une face aval de la partie rotor, le deuxième passage de drainage étant agencé radialement à l’extérieur de l’alésage central et étant en communication fluidique avec l’enceinte et/ou le réservoir.
- les moyens de drainage comprennent un troisième passage de drainage qui est ménagé dans l’épaisseur du corps annulaire du moyen de commande et qui débouche d’une part, dans une face aval du corps annulaire, et d’autre part dans une quatrième interface située entre le corps annulaire et le corps mobile via un troisième trou d’évacuation, des joints d’étanchéité annulaires étant disposés à la quatrième interface, et de part et d’autre du troisième trou d’évacuation suivant l’axe longitudinal, le troisième passage de drainage étant en communication fluidique avec l’enceinte et/ou le réservoir.
- la partie stator comprend une première canalisation et une deuxième canalisation qui sont distinctes et qui s’étendent chacun au moins suivant un axe parallèle à l’axe longitudinal.
- la partie rotor comprend des canaux qui sont en communication fluidique d’une part, avec les première et deuxième canalisations et d’autre part, avec les moyens d’alimentation du moyen de commande.
- le corps annulaire est fixe en translation suivant l’axe longitudinal.
- le réservoir est un réservoir de récupération de fluide ou un réservoir de la source d’alimentation.
- le fluide est une huile ou un fluide imcompressible.
- les moyens d’obturation comprennent au moins un bouchon inséré dans une ouverture aval et/ou une ouverture aval du passage.
- le deuxième trou d’évacuation débouche dans une cavité annulaire.
L’invention concerne en outre une turbomachine d’aéronef comprenant au moins un ensemble présentant l’une quelconque des caractéristiques précédentes.
On garantit ainsi une meilleur circulation des flux de gaz à proximité de la préforme fibreuse disposée dans le conformateur, en réduisant encore la surface de contact entre la préforme fibreuse et le conformateur.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, au moins une partie des éléments de maintien a une forme tronconique.
Un élément de maintien « tronconique » peut se comprendre comme un élément de maintien présentant une géométrie globale de cône tronqué. Le terme « cône » désigne un volume plein ou creux dont la surface est définie par une droite passant par un point fixe et un point variable décrivant une courbe fermée. Le terme « cône » peut donc désigner un cône quelconque, et ne désigne pas nécessairement un cône de révolution.
Toutefois, de préférence, au moins une partie des éléments de maintien a une forme tronconique de révolution.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, au moins une partie des éléments de maintien a une forme de polyèdre présentant au moins deux faces en forme de trapèze.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, au moins une partie des éléments de maintien a une forme cylindrique.
Un élément de maintien « cylindrique » peut se comprendre comme un élément de maintien présentant une géométrie globale de cylindre. Le terme « cylindre » désigne un volume plein ou creux défini par une surface réglée dont les génératrices sont parallèles. Le terme « cylindre » peut donc désigner un cylindre quelconque, et ne désigne pas nécessairement un cylindre droit ou de révolution.
Toutefois, de préférence, au moins une partie des éléments de maintien a une forme cylindrique de révolution.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, au moins une partie des éléments de maintien présente une section diminuant progressivement depuis leur jonction avec la première ou deuxième surface jusqu’à leur face d’extrémité.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, au moins une surface du conformateur comprend une première portion comportant des premiers éléments de maintien et une deuxième portion comportant des deuxièmes éléments de maintien, les premiers éléments de maintien présentant au moins un espacement moyen, une aire moyenne de la face d’extrémité ou une géométrie différent de l’espacement moyen, de l’aire moyenne de la face d’extrémité ou de la géométrie des deuxièmes éléments de maintien.
Ainsi, le conformateur peut être adapté à une préforme présentant des portions différentes, ou à la fabrication d’une pièce comprenant des portions différentes.
La deuxième surface 120b comprend une pluralité d’éléments de maintien 121, 122 en saillie par rapport à la deuxième surface 120b. Ces éléments de maintien 121, 122 peuvent prendre la forme de proéminences ou de reliefs s’étendant depuis la deuxième surface 120b en direction de la première surface 110a. Ces éléments de maintien 121, 122 s’étendent ainsi jusqu’à une face d’extrémité 121b, 122b, destinée à être au contact de la deuxième face 10b de la préforme fibreuse 10 lorsque cette dernière est disposée dans le logement de conformation. Ainsi, lorsque la préforme fibreuse 10 est disposée dans le conformateur 100, les faces d’extrémité 121b, 122b épousent la forme de la préforme fibreuse 10.
De préférence, chaque élément de maintien 111 de la première surface 110a correspond à un élément de maintien 121, 122 de la deuxième surface 120b symétrique voire identique, les éléments de maintien correspondants étant disposés de part et d’autre d’un même endroit de la préforme fibreuse.
Les éléments de maintien 111, 121, 122 définissent des canaux d’écoulement de gaz selon une première direction d’écoulement D11. En outre, les éléments de maintien 111, 121, 122 définissent des canaux d’écoulement de gaz selon une pluralité de directions d’écoulement D12, D13 sécantes à la première direction d’écoulement D11. Ainsi, lors de l’étape de consolidation ou de densification de la préforme fibreuse 10, le gaz réactif pourra circuler selon plusieurs directions d’écoulement distinctes, facilitant ladite étape et améliorant la qualité de la consolidation et/ou de la densification.
Lorsque la préforme fibreuse 10 est disposée dans le logement de conformation du conformateur 100, les éléments de maintien 111, 121, 122 de chaque première ou deuxième surface 110a, 120b du logement de conformation s’étendent entre la préforme fibreuse 10 et ladite surface 110a, 120b. Du gaz peut ainsi circuler entre la préforme fibreuse 10 et les première et deuxième surfaces 110a, 120b lors de l’étape de consolidation ou de densification.
Au moins une partie des éléments de maintien d’une surface peuvent présenter une forme cylindrique, et de préférence cylindrique de révolution. Cette forme simple permet une fabrication aisée des premier et deuxième supports.
Au moins une partie des éléments de maintien 111, 121, 122 de la première ou deuxième surface peuvent présenter une forme tronconique, et de préférence tronconique de révolution, comme les éléments de maintien 111, 121 illustrés dans l’exemple des figures 1 et 2. Cette forme est particulièrement avantageuse dans la mesure où elle aisément fabricable tout en obtenant une face d’extrémité 111a, 121b au contact de la préforme 10 d’aire très réduite.
L’utilisation d’éléments de maintien tronconiques 111, 121 ou cylindriques sur une portion de la première ou deuxième surface 110a, 120b permet de réaliser une portion sur laquelle le gaz réactif pourra circuler très librement selon une multitude de directions d’écoulement du gaz, comme illustré sur la .
Au moins une partie des éléments de maintien 111, 121, 122 de la première ou deuxième surface peuvent présenter une forme de polyèdre, présentant de préférence deux faces en forme de trapèze, voire quatre faces en forme de trapèze distinctes de la face d’extrémité, comme les éléments de maintien 122 illustrés dans l’exemple des figures 1 et 2.
L’utilisation d’éléments de maintien en longueur 122 sur une portion de la première ou deuxième surface 110a, 120b permet de réaliser une portion sur laquelle le sens de circulation du gaz réactif sera dirigé selon un nombre très limité, voire unique, de directions d’écoulement du gaz, comme illustré sur la . Cette configuration peut être particulièrement utile dans le cas où la préforme fibreuse comprend des blocs principaux séparés par une ou plusieurs zones de passage, afin de pouvoir guider précisément le flux de gaz dans lesdites zones de passage.
Les première et deuxième surfaces illustrées sur les figures 1 et 2 comprennent chacune des premiers éléments de maintien 111, 121 répartis sur une première portion de ladite surface 110a, 120b et des deuxièmes éléments de maintien 122 répartis sur une deuxième portion de la dite surface 110a, 120b. La première portion est distincte de la deuxième portion. Les premiers éléments de maintien 111, 121 présents sur la première portion présentent dans cet exemple un espacement moyen plus faible que l’espacement moyen des deuxièmes éléments de maintien 122 présents sur la deuxième portion. De plus, les premiers éléments de maintien 111, 121 présents sur la première portion présentent dans cet exemple une aire moyenne de la face d’extrémité 111a, 121b plus faible que l’aire moyenne de la face d’extrémité 122b des deuxièmes éléments de maintien 122 présents sur la deuxième portion. Enfin, comme décrit précédemment, les éléments de maintien 111, 121 présents sur la première portion présentent dans cet exemple une géométrie différente de la géométrie des deuxièmes éléments de maintien 122 présents sur la deuxième portion.
Ainsi, la première ou deuxième surface d’un conformateur peut comprendre plusieurs groupes constitués chacun d’éléments de maintien identiques, ou partageant une même caractéristique, définissant des portions distinctes de ladite surface. De préférence, chaque groupe d’éléments de maintien identiques ou partageant une même caractéristique d’une surface du conformateur correspond à un groupe symétrique sur la surface opposée dudit conformateur.
De préférence, au moins une partie des éléments de maintien 111, 121, 122 présente une section diminuant progressivement depuis leur jonction avec la première ou deuxième surface 110a, 120b jusqu’à leur face d’extrémité 111a, 121b, 122b. Une telle diminution progressive de la section des éléments de maintien selon leur direction d’extension permet de leur conférer une meilleure robustesse, tout en obtenant une face d’extrémité 111a, 121b, 122b d’aire la plus réduite possible pour le contact avec la préforme fibreuse 10.
De préférence, la somme des aires des faces d’extrémité 111a, 121b, 122b des éléments de maintien 111, 121, 122 de la première ou deuxième surface 110a, 120b est inférieure ou égale à 50% de l’aire totale de ladite surface 110a, 120b, afin d’exposer au gaz réactif la plus grande surface de la préforme fibreuse 10 possible. De préférence, la somme des aires des faces d’extrémité 111a, 121b, 122b des éléments de maintien 111, 121, 122 de la première ou deuxième surface 110a, 120b est inférieure ou égale à 40% de l’aire totale de ladite surface 110a, 120b, et de préférence supérieure ou égale à 5% de l’aire totale de ladite surface 110a, 120b.
De préférence, l’aire de la face d’extrémité 111a, 121b d’au moins une partie des éléments de maintien 111, 121 est comprise entre 1 mm 2 et 50 mm 2 . De préférence, l’aire de la face d’extrémité 111a, 121b d’au moins une partie des éléments de maintien 111, 121 est comprise entre 2,5 mm 2 et 15 mm 2 .
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le contact entre au moins une partie des éléments de maintien et la préforme fibreuse est dit ponctuel, c’est-à-dire que l’aire de face d’extrémité d’au moins une partie des éléments de maintien est inférieure à 1 mm 2 . Au moins une partie des éléments de maintien peut présenter par exemple une forme globale d’aiguille, de tige droite, de tige courbée en arc ou en « C ».
Dans l’exemple illustré sur les figures 1 et 2, la première surface 110a et la deuxième surface 120b du logement de conformation sont planes. On ne sort bien entendu pas du cadre de l’invention si la première surface et la deuxième surface du logement de conformation présentent des courbures, notamment pour s’adapter aux éventuelles courbures de la préforme à disposer dans ledit logement de conformation. Lorsque la première surface et la deuxième surface de chaque logement ne présentent pas la même forme ou la même géométrie que les faces de la préforme fibreuse disposée dans ledit logement, les éléments de maintien présents sur la première surface et la deuxième surface peuvent présenter des longueurs variables dans la direction s’étendant entre la première ou deuxième surface et la préforme fibreuse. Ainsi, de préférence, les faces d’extrémité des éléments de maintien destinées à être au contact de la préforme fibreuse définissent une géométrie identique à celle de la préforme fibreuse.
Ainsi, les phénomènes physiques précités qui se produisent au sein d’un réacteur nucléaire sont d’une grande complexité, ce qui nécessite de faire appel à des codes de calculs de la physique des cœurs du type dit « COCCINELLE » dont est dotée la Demanderesse.
On comprend la nécessité de plusieurs itérations pour évaluer l’ensemble à l’équilibre. Une fois la convergence obtenue, le code de physique des réacteurs peut produire des résultats nécessaires pour l’exploitation et la sûreté du réacteur : - localisation du point chaud (Fxy) , - répartition « intelligente » de la puissance, - réponses calculées des instrumentations diverses du cœur, - pilotage et stabilité du réacteur en fonction du temps, - irradiation des combustibles nucléaires (évaluation des burn-up), etc.
L’utilisation la plus classique d’un code de physique des réacteurs réside dans le calcul du plan de chargement, à savoir l’arrangement optimal des combustibles nucléaires qui permettent de satisfaire les nombreux critères de sûreté (efficience des barres de contrôle ou « grappes » ci-avant), point chaud (Fxy), aplatissement de la nappe de puissance, marge d’antiréactivité, etc.).
Le code de calcul COCCINELLE , code officiel de la chaîne de calcul en exploitation du Parc Français de réacteurs électrogènes à ce jour, rentre dans la classe des « codes de physique des réacteurs ». Il comporte : - Un module thermohydraulique 1D axial dans le canal contenant le caloporteur eau; - Un module thermique 1D radial dans le barreau combustible cylindrique ; - Un module de neutronique 3D en théorie de la diffusion neutronique.
La diffusion neutronique est un modèle théorique largement utilisé dans le monde pour traiter une forme simplifiée de l’équation de Boltzmann qui régit le comportement des neutrons dans la matière. On trouvera des descriptions des modèles théoriques, bien trop complexes pour être détaillés ici, utilisés dans COCCINELLE dans les références en langue française « La physique des réacteurs nucléaires, 3 ème édition » (auteur Serge Marguet, ISBN 978-2-7430-1105-5, édition Lavoisier) et en langue anglaise « The physics of nuclear reactors » (auteur Serge Marguet, ISBN 978-3-319-59558-7, édition Springer).
D’autres ouvrages de référence, plus anciens présentent les principes fondamentaux de la physique des réacteurs nucléaires tel que le « Traité de Neutronique » de Jean Bussac et Paul Reuss aux éditions HERMANN ISBN 2-705- 6011-9 - seconde édition , 1985.
Dans la suite, le procédé selon la présente divulgation est expliqué pour les cœurs de type REP 900 MWe comprenant 157 assemblages combustibles, et ce de façon non limitative car le même procédé peut s’appliquer dans le principe à tous les autres cœurs comme les REP 1300 MWe comprenant 193 assemblages, REP 1450 Mwe comprenant 205 assemblages, et le réacteur « EPR » qui est un réacteur à eau pressurisé de 1650 Mwe comprenant 241 assemblages.
On cherche à positionner 157 assemblages dans les 157 positions (ou « alvéoles ») d’un cœur de réacteur nucléaire de telle sorte que les critères neutroniques déterminés par la chaîne de calcul soient inférieurs à un seuil limite (facteurs de point chaud sans grappe de contrôle Fxy ou avec grappes g : Fxy,g) ou supérieur à un seuil limite (marge d’antiréactivité Marge). Ces différents critères sont combinés dans une fonction d’évaluation définie plus haut qui donne une valeur numérique à chaque plan de cœur (notée EPC pour « Evaluation du Plan de Cœur »).
En règle générale, il est bien connu qu’il est préférable de placer les assemblages par taux de combustion sensiblement décroissant en partant du centre du cœur. C’est un principe général que tâche de suivre l’Homme de métier lors des opérations effectuées « manuellement » comme expliqué plus haut. Le procédé selon la présente divulgation, basé notamment sur des permutations aléatoires, ne suit pas cette approche, bien qu’il apparaît que les plans trouvés par le procédé selon la présente divulgation respectent sensiblement ce principe. Néanmoins, le présent procédé se distingue de l’approche manuelle non automatisée.
Comme indiqué précédemment, le procédé comprend trois étapes : - Etape 1 : partition des assemblages par taux de combustion respectifs pour constituer des familles (ou « catégories » dans la définition du procédé donnée plus haut) ; - Etape 2 : sélection dans une base de données d’un plan-type ayant des taux de combustion d’assemblages les plus proches de ceux partitionnés à l’étape 1, et évaluer l’EPC (par simulation numérique) d’un cœur constitué des assemblages partitionnés à l’étape 1 et positionnés dans des positions d’assemblages du plan-type ayant les taux de combustion les plus proches ; - Etape 3 : considérer des groupes de positions symétriques par rapport à des axes de symétrie du cœur et simuler numériquement l’effet de permutations d’assemblages selon des règles prédéfinies (permutations dans un même groupe et/ou entre groupes, la face d’assemblage restant toujours en regard d’un point d’observation donné), puis évaluer l’EPC (par simulation numérique) d’un cœur dont les assemblages ont ainsi permuté, cette étape 3 pouvant être itérée plusieurs fois pour tester si l’EPC est diminué par rapport à des configurations précédentes. Si tel est le cas, on peut déterminer ainsi une configuration de cœur candidate pour la prochaine campagne (celle qui a l’EPC la plus faible).
On détaille maintenant chacune de ces étapes.
A l’étape 1, on s’appuie sur un exemple de gestion de cœur, dit « tiers de cœur » d’un réacteur du type REP 900 MWe comprenant 157 assemblages.
En fin de cycle de campagne N, les 157 assemblages sont composés par exemple de : - 52 assemblages irradiés autour de 10 000 MWj/t (soit 1 cycle) : on garde ces assemblages et ils sont rechargés en campagne N+1 pour un deuxième cycle, - 52 assemblages irradiés autour de 25 000 MWj/t (soit 2 cycles) : on garde ces assemblages et ils sont rechargés en campagne N+1 pour un troisième cycle, - 52 assemblages irradiés autour de 33 000 MWj/t (soit 3 cycles) : on ne garde pas ces assemblages et ils sont stockés en piscine pour retraitement ultérieur, - 1 assemblage irradié autour de 40 000 MWj/t (au moins 4 cycles ), l’assemblage central, qu’on ne garde pas non plus : il est stocké en piscine pour retraitement ultérieur.
Pour la campagne suivante N+1 en début de cycle, on élit 157 assemblages : - 52 assemblages neufs, ayant un burn-up de 0 MWj/t (ou résiduel, proche de 0 et inférieur à 200 typiquement), - 52 assemblages irradiés autour de 10 000 MWj/t (issus de campagnes antérieures, voir ci-dessus), - 52 assemblages irradiés autour de 25 000 MWj/t (issus de campagnes antérieures, voir ci-dessus), et - 1 assemblage irradié autour de 33 000 MWj/t (issu de la piscine de campagnes antérieures).