INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le dispositif 1 comprend un boîtier 6 de jonction électrique étanche vis-à-vis de l’extérieur du dispositif et dans lequel transite une circuiterie 8 électrique. Le boîtier 6 de jonction est par exemple monté sur ou solidaire du carter 2. Par exemple le boîtier 6 de jonction est un boîtier distinct du carter 2 et communiquant avec le carter 2 via un ou plusieurs passage(s) ou orifice(s). De même au moins une partie des parois délimitant le boîtier 8 de jonction peut être commune et confondue avec une partie d’au moins une parois délimitant le carter 2.
La circuiterie 8 électrique a une première extrémité reliée au moteur 3 (via un passage 9 au travers du boîtier 6 et carter 2 ou autre) et une seconde extrémité reliée à au moins un raccord 7 électrique débouchant à l’extérieur du boîtier 6 de jonction. Le raccord 7 électrique est typiquement situé à l’extérieur du carter 2 (et du dispositif 1 le cas échéant).
Comme illustré, la circuiterie 8 électrique qui transite dans le boîtier 6 de jonction peut comprendre un ensemble de câble(s) électrique(s). Ces câbles peuvent être raccordé à au moins un raccord 7, par exemple de type mâle, qui est monté et fait saillie par exemple sur une paroi ou couvercle qui referme de façon étanche le boîtier 6 (par exemple via un ensemble de fixation à vis ou goujon et un système d’étanchéité cf. ). Par exemple le ou les raccords 7 sont entourés d’une paroi de protection. Le raccord 7 forme ainsi une jonction électrique qui est extérieure au dispositif 1 et notamment à température ambiante tandis que l’intérieur du boîtier 6 de jonction contient une atmosphère protégée de l’extérieur, par exemple un volume gazeux à composition et pression déterminée.
Le circuit 5 comprend une conduite 15 d’amenée comprenant une première extrémité reliée à une portion du circuit 5 dans laquelle le gaz de travail n’est pas à sa pression minimale dans le circuit 5 (typiquement en aval d’un étage de compression) et une seconde extrémité débouchant dans le boîtier 6 de jonction.
Le boîtier 6 de jonction comprend en outre au moins un passage 9 de communication avec l’intérieur du carter 2 du moteur. Le cas échéant tout ou partie de la circuiterie électrique (câbles…) peut passer via ce passage 9 comme schématisé à la .
Le circuit 5 comprend une conduite 25 de retour comprenant une première extrémité communiquant avec l’intérieur du carter 2 et une seconde extrémité reliée au circuit 5, dans une portion du circuit dans laquelle le gaz de travail n’est pas à sa pression maximale, notamment à une pression égale ou supérieure à la pression minimale, par exemple en amont de l’organe 4 de compression. La conduite 15 d’amenée, le passage 9 et la conduite 25 de retour sont ainsi configurés pour prélever une fraction du flux de gaz de travail sous pression s’écoulant dans le circuit 5 pour le faire circuler dans le boîtier 6 de jonction en vue de refroidir ce dernier avant de retourner dans le circuit 5.
Ceci permet de refroidir l’enceinte d’approvisionnement électrique (boîtier 6 de jonction) d’un moteur 3 ou d’une turbomachine par exemple à l’aide d’un débit de gaz de cycle sous pression mis en circulation dans la partie hermétique (ou semi-hermétique) d’un boîtier 6 de jonction. Ce débit de fluide peut être permis par l’apport et l’extraction de gaz (ou liquide) au travers de tuyauteries, cavités usinées et ou de passages de câbles par exemple.
En particulier, comme illustré à la , le passage 9 peut comprendre un orifice de communication entre l’intérieur du le boîtier 6 de jonction et l’intérieur du carter 2 et au travers duquel transite l’ensemble de câble(s).
De préférence, le passage 9 et la première extrémité de la conduite 25 de retour qui débouche dans le boîtier 6 de jonction sont situés à des extrémités opposées du boîtier 6 de jonction pour favoriser ainsi un brassage et un refroidissement efficace par le flux de fluide de cycle.
L'entraînement de ce débit de fluide de refroidissement peut être réalisé par une perte de charge dynamique entre le point d’injection et de décharge du moteur ou des tuyauteries s’y connectant.
Comme illustré, de préférence, le circuit 5 peut comprendre un organe 11 de régulation de débit du fluide circulant dans la conduite 15 de dérivation, par exemple une vanne, un orifice calibré ou tout autre organe approprié (vanne pilotée par exemple). L’organe 11 de régulation de débit peut être disposé sur le la conduite 15 d’amenée.
Comme illustré, le circuit 5 peut comprendre avantageusement un organe 12 de refroidissement du flux de fluide tel qu’un échangeur de chaleur disposés de préférence entre l’organe 4 de circulation (étage de compression) et la première extrémité de la conduite 15 d’amenée. Cet organe 12 de refroidissement peut être un échangeur de chaleur de refroidissement disposé classiquement en sortie d’un étage de compression pour refroidir le flux de gaz de cycle comprimé (par échange de de chaleur avec un caloporteur, tel que de l’eau ou autre fluide par exemple).
Si l’on considère une portion du signal reçu de durée ΔT entre un instant et un instant pour laquelle , la détection de l’énergie reçue peut être optimisée en utilisant une détection par filtrage adapté :
Le signal est le conjugué complexe du signal .
Dans cette expression, correspond au signal utile et correspond au bruit. Le signal utile correspond à l’inter-corrélation de la forme d’onde du signal transmis avec les signaux réfléchis avec un terme de phase induit par le décalage Doppler. Cela peut s’écrire en fonction d’une fonction d’auto-corrélation de la forme d’onde du signal transmis :
Le module de cette expression prend une valeur maximale égale à lorsque . Le signal correspond à l’inter-corrélation de la forme d’onde du signal transmis avec le bruit. Comme le signal utile et le bruit sont décorrélés, on peut montrer que la variance du bruit vaut :
Dans cette expression, B correspond à la bande passante du signal transmis par le dispositif émetteur.
A la sortie du filtrage adapté, le rapport signal sur bruit pour le délai correspondant à la distance de la cible est:
En considérant des signaux numériques, le filtrage adapté est effectué sur des portions de signal comportant un nombre M de points, avec , où est la fréquence d’échantillonnage. A chaque instant , et les opérations de filtrage adapté deviennent :
La variance du bruit vaut .
Pour améliorer encore le rapport signal sur bruit, puisque le filtrage adapté est limité par la condition selon laquelle la variation de phase induite par le décalage Doppler doit rester faible, un filtrage Doppler peut être mis en œuvre sur un nombre L de résultats successifs du filtrage adapté :
Le filtrage Doppler peut donc être vu comme l’analyse de la sortie d’un filtre à réponse impulsionnelle finie de longueur M. La sortie d’un tel filtre peut s’écrire :
En supposant que la fonction de corrélation est constante au cours du temps et en utilisant une notation matricielle pour les coefficients de filtrage et pour le vecteur directeur Doppler , on obtient :
La matrice est la matrice transconjuguée (aussi appelée conjuguée hermitienne) de la matrice .
Pour calculer le SNR, il faut évaluer la puissance du signal utile et la puissance du bruit. Le bruit a une variance :
L’opérateur est l’espérance mathématique. L’opérateur est la norme euclidienne.
La puissance du signal utile est représentée par :
Après filtrage Doppler, le SNR devient donc :
Surface de veine à deux ellipses concentriques Comme présenté précédemment il est un premier mode de réalisation de l’invention selon lequel la surface de veine non circulaire passe par une pluralité de points situés sur une ellipse centrée sur l’axe. Ce premier mode peut être mis en œuvre selon une première variante « polygonale » où la surface de veine non circulaire suit au moins en partie une forme polygonale définie par des sommets situés sur une ellipse et une deuxième variante « continue » où la surface de veine non circulaire suit au moins en partie une forme d’ellipse.
Il est présenté maintenant un deuxième mode de réalisation dépendant du premier mode de réalisation, optionnellement mis en œuvre selon la première variante ou la deuxième variante, et selon lequel la pluralité de points est une première pluralité de points et l’ellipse est une première ellipse, la surface de veine non circulaire qui passe par le premier point P1 et le deuxième point P2 passe en outre par une deuxième pluralité de points situés sur une deuxième ellipse centrée sur l’axe, la deuxième ellipse étant différente de la première ellipse.
Dans ce deuxième mode de réalisation, il est donc ajouté un autre degré de liberté, correspondant à la deuxième pluralité de points, permettant un ajustement supplémentaire à la forme de la surface de veine non circulaire. Cela permet un ajustement encore plus fin de l’encombrement du carter d’échappement.
La surface de veine non circulaire présente par exemple deux zones distinctes, de sorte que :
- dans la première zone la surface de veine non circulaire passe par la première pluralité de points et la forme de la surface de veine non circulaire dans la première zone dépend de la première pluralité de points, et
- dans la deuxième zone la surface de veine non circulaire passe par la deuxième pluralité de points et la forme de la surface de veine non circulaire dans la deuxième zone dépend de la deuxième pluralité de points.
L’ajustement de la forme de la surface de veine non circulaire peut porter en particulier sur la forme dans la première zone indépendamment de l’ajustement de la forme dans la deuxième zone.
Un cas intéressant du deuxième mode de réalisation est le cas où la surface de veine de la virole interne 5 et/ou la surface de veine de la virole externe 7 comprend une première section qui correspond à une section d’une première d’ellipse et une deuxième section qui correspond à une section d’une deuxième ellipse, la première ellipse étant différente de la deuxième ellipse
La section d’une surface de veine est comprise ici comme un secteur angulaire de la surface prise dans un plan radial. Les ellipses mentionnées ici sont centrées sur l’axe X.
Les deux zones distinctes peuvent par exemple être choisies comme séparées par le plan horizontal H décrit précédemment.
Dans un plan perpendiculaire à l’axe X, il est possible de définir deux directions radiales H et V perpendiculaires entre elles. La direction H est destinée à être dans un plan horizontal lorsque le carter d’échappement est monté dans une turbomachine elle-même montée sur un aéronef. La direction V est destinée à être dans un plan vertical dans cette même situation.
En option du deuxième mode de réalisation, la première pluralité de points et la deuxième pluralité de points sont situées de deux côtés différents du plan horizontal H.
L’ajustement de la forme de la surface de veine non circulaire peut alors être effectuée indépendamment d’un côté du plan horizontal et de l’autre côté du plan horizontal.
Par exemple, la première ellipse et la deuxième ellipse peuvent être choisies avec le même demi-grand axe dans la direction horizontale et des demi-petit axes différents mais tous les deux dans la direction verticale.
Il est possible alors de choisir la première ellipse qui gouverne la forme de la surface de veine non circulaire au-dessus du plan horizontal (ou partie supérieure) avec un demi-petit axe plus important, et la deuxième ellipse qui gouverne la forme de la surface de veine non circulaire en-dessous du plan horizontal (ou partie inférieure) avec un demi-petit axe moins important.
Une telle configuration permet à la fois une marge de manœuvre pour les passages de servitudes dans la partie supérieure du carter (au-dessus du plan horizontal par rapport à la direction verticale) et un encombrement moindre côté partie inférieure (en dessous du plan horizontal par rapport à la direction verticale).
Ainsi, la distance E2 peut être sensiblement égale à l’épaisseur des bus barres 225a, 225b selon l’axe 240b. De préférence, lorsque les premiers organes sont montés sur les bus barres 225a, 225b, i.e. les premiers et deuxièmes contacts électriques 220a, 220b sont agencés de part et d’autre des bus barres 225a, 225b, un jeu vertical positif selon l’axe 240b existe entre les contacts électriques 220a, 220b et les bus barres 225a, 225b.
Pour cela, la distance E2 entre les contacts électriques 220a, 220b peut être de dimensions supérieures à l’épaisseur des bus barres 225, 225b. En particulier, le jeu vertical existant peut être compris entre 2% et 10 % de la distance E2. En d’autres termes, la distance E2 est égale à la somme de l’épaisseur du bus barres et du jeu vertical positif.
Le jeu vertical permet notamment aux connecteurs 205 d’être articulés, c’est-à-dire d’être mobiles, en translation le long du bus barre 225a, 225b.
Dans un mode de réalisation, non représenté, des éléments de retenue sont disposés sur les éléments de support 215a, 215b et sur les bus barres, permettant d’éviter, lors du mouvement en translation du connecteur le long du bus barre, que le bus barre ne se déloge du premier logement du premier organe de connexion.
Un exemple d’éléments de retenue peut être par exemple un rail aménagé sur une surface du bus barre, destinée à venir en vis-à-vis d’un des contacts électriques, et à proximité de ce contact électrique, un élément formant un guide, apte à coopérer avec le rail. Lors des mouvements de translation le long du rail, le guide se translate dans le rail, le guide limitant notamment les mouvements radiaux selon l’axe 240a et donc les risques de délogement du bus barre du logement du premier organe de connexion.
Dans un mode de réalisation, les éléments de support peuvent être fabriqués en un matériau élastique, c’est-à-dire qu’ils sont capables de reprendre une forme initiale lorsqu’ils sont soumis à des déformations élastiques. Cela peut notamment faciliter le montage du bus barre dans le premier logement du premier organe.
Le deuxième organe de connexion comprend un deuxième logement 210, configuré pour recevoir les contacts électriques mâles 230a, 230b. Le deuxième logement 210, pouvant également être qualifié de contact électrique femelle, peut être aménagé dans le corps 205a du connecteur 205. Le deuxième logement 210 peut être par exemple un trou borgne, qui ne traverse pas le corps du connecteur 205.
Le deuxième logement 210 est de forme complémentaire à la forme des contacts électriques mâles 230a, 230b. Par exemple, le deuxième logement 210 peut être en forme de cylindre.
Le deuxième logement 210 comprend un diamètre général sensiblement égal au diamètre D des connecteurs électriques. Le contact électrique mâle 230a monté par ajustement dans le deuxième logement 210. Dans un mode de réalisation, le contact électrique mâle 230a peut venir en appui sur une paroi de fond du deuxième logement 210.
Lorsque les contacts électriques mâles 230a, 230b sont montés dans les deuxièmes logements 210, l’assemblage est ajusté glissant : un jeu radial positif existe entre la surface intérieure du logement et la surface extérieure des contacts électriques mâles.
Pour cela, le diamètre du deuxième logement 210 peut être de dimension supérieure au diamètre D des contacts électriques mâles 230a, 230b. En particulier, le jeu radial existant peut être compris entre 2 et 10 % du diamètre D. En d’autres termes, le diamètre du deuxième logement 210 est égal à la somme du diamètre D et du jeu radial.
Le jeu radial permet notamment au contact électrique mâle d’être mobile en rotation dans le deuxième logement selon un axe sensiblement parallèle à l’axe de révolution du logement 210. Le connecteur 205 est ainsi articulé en rotation du connecteur électrique autour du contact électrique mâle d’un axe sensiblement parallèle au deuxième axe.
Dans un mode de réalisation, les deuxièmes organes de connexion et/ou les contacts électriques mâles comprennent des éléments de retenue (non représentés). Les éléments de retenue permettent d’éviter, lors d'un mouvement en rotation du connecteur autour d’un axe de rotation, que les contacts électriques mâles ne se délogent des deuxièmes logements.
Les premier et deuxième organes de connexion sont électriquement connectés, pour permettre une circulation de courant entre le dipôle 230 et les bus barres 225a, 225b.
Les premier et deuxième organes de connexion sont solidaires par le biais du corps 205a du connecteur 205. Le connecteur 205 peut être monobloc.
La liberté de mouvement de rotation entre le connecteur 205 et le dipôle 230, ainsi que la liberté de mouvement de translation entre le connecteur 205 et les bus barres 230a, 230b permettent d’apporter une flexibilité du système électrique 200 au niveau de la connexion des dipôles 230 au bus barres 225a, 225b. Une telle flexibilité permet notamment au système électrique 200, lorsqu’il est implanté dans une zone subissant de fortes déformations lors des phases de vol d’un avion, d’absorber des mouvements dus à de telles déformations.
Optionnellement, le premier circuit de refroidissement 22 est un circuit d’huile de lubrification et/ou de refroidissement de roulements du moteur électrique. Avantageusement, le premier circuit de refroidissement 22 est réalisé de sorte que le premier fluide caloporteur 6 circule depuis le moteur électrique vers le premier échangeur de chaleur 10, puis du premier échangeur de chaleur 10 vers le deuxième échangeur de chaleur 26, puis du deuxième échangeur de chaleur 26 vers le premier échangeur de chaleur 10 et enfin du premier échangeur de chaleur 10 vers le moteur électrique. En outre, le deuxième échangeur de chaleur 26 permet d’utiliser le premier fluide caloporteur 6 afin de refroidir le deuxième fluide caloporteur 14.
En outre, dans ce mode de réalisation, il n’y a pas de liaison mécanique entre la source de puissance 2 et le moyen de transmission de puissance 4.
Dans une variante de réalisation du cinquième mode de réalisation, l’ensemble propulsif comprend une paroi commune séparant le premier échangeur de chaleur 10 et le deuxième échangeur de chaleur 26. Ladite paroi est munie de passages permettant la circulation du premier fluide caloporteur 6 depuis le premier échangeur de chaleur 10 vers le deuxième échangeur de chaleur 26 et depuis le deuxième échangeur de chaleur 26 vers le premier échangeur de chaleur 10. Optionnellement, ladite paroi est munie de passages permettant la circulation du deuxième fluide caloporteur 14 depuis le deuxième échangeur de chaleur 26 vers le premier échangeur de chaleur 10 et depuis le premier échangeur de chaleur 10 vers le deuxième échangeur de chaleur 26. Cette variante de réalisation du cinquième mode de réalisation permet de s’affranchir de canalisations reliant le premier échangeur de chaleur 10 au deuxième échangeur de chaleur 26, ce qui permet de diminuer la masse de l’ensemble propulsif et permet de diminuer les risques de fuites de fluide caloporteur aux raccordements de canalisations de circuit de refroidissement.
De manière générale, la présente invention concerne tout ensemble propulsif d’un aéronef comprenant une source de puissance 2 et un moyen de transmission de puissance 4 utilisant un premier fluide caloporteur en contact thermique avec le moyen de transmission de puissance 4 comme source froide intermédiaire pour refroidir un deuxième fluide caloporteur en contact thermique avec la source de puissance 2.
On a également représenté sur la , les étapes d’un procédé de régulation de température d’une source de puissance 3 d’un aéronef à l’aide du dispositif de régulation 19.
En premier lieu, on effectue une étape 34 de mise en circulation du premier fluide caloporteur 6 dans le premier circuit de refroidissement 22.
Puis, une étape 36 de transfert de chaleur depuis le premier fluide caloporteur 6 vers le milieu extérieur 12 est effectuée de manière à refroidir le premier fluide caloporteur 6. Les étapes 36 et suivantes de transfert de chaleur s’effectuent naturellement lors de la mise à proximité d’un fluide avec un organe à refroidir ou à réchauffer.
Lors de l’étape 38 suivante, la chaleur est transférée depuis le moyen de transmission de puissance 4 vers le premier fluide caloporteur 6 de manière à refroidir le moyen de transmission de puissance 4.
Dans un second temps, ou de préférence en même temps que l’étape 34, on met en œuvre une étape 40 de mise en circulation du deuxième fluide caloporteur 14 dans le deuxième circuit de refroidissement 24 puis une étape 42 de transfert de chaleur depuis le deuxième fluide caloporteur 14 vers le premier fluide caloporteur 6 de manière à refroidir le deuxième fluide caloporteur 14.
La chaleur est enfin transférée depuis la source de puissance 2 vers le deuxième fluide caloporteur 14 de manière à refroidir la source de puissance 2 (étape 44).
CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT POUR AERONEF ET PROCEDE DE PROTECTION DU CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT La présente invention concerne le domaine des circuits de refroidissement dans un aéronef et concerne plus particulièrement la protection d’éléments de l’aéronef refroidis par les circuits de refroidissement en cas de fuite.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE L’hydrogène liquide est un fluide cryogénique qui peut être utilisé comme source d’énergie pour la production d’électricité. Ainsi, par exemple, il est possible d’utiliser une pile à hydrogène pour alimenter des systèmes de commande de vol et de communication d’un aéronef, ainsi qu’un système d’éclairage à bord et différents dispositifs accessoires utilisés à bord de l’aéronef. L’hydrogène liquide peut également servir de source d’énergie pour la propulsion de l’aéronef, en alimentant une pile à combustible ou encore par combustion directe, ce qui présente l’avantage de ne rejeter que de l’eau dans l’atmosphère.
Une telle pile à combustible génère de la chaleur, qui nécessite d’être gérée pour maintenir ou accroître le rendement de la pile à combustible. En outre, il est nécessaire de gérer de la chaleur générée par des systèmes embarqués dans l’aéronef. Un circuit de refroidissement dans lequel circule un fluide caloporteur peut alors être utilisé dans l’aéronef afin de refroidir des piles à combustibles et/ou des systèmes embarqués, par le biais d’échangeurs thermiques.
Toutefois, des fuites peuvent survenir sur un tel circuit de refroidissement, dégradant alors les performances de refroidissement des piles à combustibles et/ou systèmes embarqués. Cela peut entraîner une indisponibilité de l’ensemble des éléments que sont les piles à combustible ou systèmes embarqués.
Il existe par conséquent un besoin d’améliorer cette situation.
Il est souhaitable de fournir une solution qui permette de gérer une fuite survenant sur un circuit de refroidissement, tout en préservant les fonctionnalités implémentées par des éléments de l’aéronef refroidis par un tel circuit de refroidissement. Il est notamment souhaitable de garantir la disponibilité d’un système de propulsion de l’aéronef en cas de fuite survenant sur un tel circuit de refroidissement lorsque ledit circuit de refroidissement est utilisé pour refroidir des piles à combustible alimentant ce système de propulsion.
D’une manière générale, aucune limitation n’est attachée à la manière dont le dispositif de surveillance 12 peut obtenir une ou plusieurs mesures de volume et/ou de température et/ou de débit d’air.
Comme mentionné ci-avant, les déterminations de la constante d’oxydation k1_i, du taux d’antioxydants C_i, de la constante d’évaporation k2_i par respectivement le deuxième module de détermination MOD_DET_2, le troisième module de détermination MOD_DET_3 et le quatrième module de détermination MOD_DET_4, s’effectuent pour au moins un intervalle INT_i d’au moins un vol de l’aéronef. En conséquence, il ne peut y avoir de renouvellement de tout ou partie de l’huile du circuit d’huile au cours dudit au moins intervalle temporel INT_i, de sorte que le taux d’antioxydants C_i peut être déterminé conformément à la formule décrite auparavant. Ainsi, pour ledit au moins un intervalle INT_i, on a : C_i = C_0_i x exp[-(k1_i +k2_i)x D_i].