INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Il a été proposé dans l’art antérieur de prévoir un système de conditionnement, alimenté en entrée avec du carburant liquide et de l’air afin de générer en sortie un flux de carburant gazeux. Un tel système de conditionnement permet à l’hydrogène de changer d’état et de passer à l’état gazeux, avant d’être injecté dans la chambre de combustion du turbomoteur pour être consommé. Le flux de carburant gazeux doit être mis à pression suffisante pour être injecté dans le turbomoteur, ce qui impose de prévoir un compresseur supplémentaire apte à générer de très fortes pressions et pouvant résister à de hautes températures. Un tel compresseur est onéreux et est encombrant.
PRESENTATION DE L’INVENTION A cette fin, l’invention concerne un système de suralimentation en air pour système de conditionnement de carburant configuré pour alimenter un turbomoteur d’aéronef à partir de carburant issu d’un réservoir cryogénique, le système de conditionnement étant configuré pour être alimenté en entrée par un flux de carburant liquide issu du réservoir cryogénique et par un flux d’air d’alimentation issu d’un système de suralimentation en air afin de générer, en sortie, un flux de carburant gazeux pour alimenter le turbomoteur, le système de suralimentation en air comprenant : une première prise d’air configurée pour prélever un flux d’air basse pression issu du turbomoteur, une deuxième prise d’air configurée pour prélever un flux d’air haute pression issu du turbomoteur, un échangeur de chaleur configuré pour refroidir le flux d’air haute pression à partir du flux d’air basse pression, un turbocompresseur, comprenant un compresseur et une turbine, reliés l’un à l’autre via un arbre, le compresseur étant configuré pour comprimer le flux d’air haute pression issu de l’échangeur de chaleur en un flux d’air d’alimentation destiné au système de conditionnement, la turbine étant configurée pour entraîner le compresseur en rotation par circulation ou détente du flux d’air basse pression.
Ainsi, le système de suralimentation en air permet de comprimer un flux d’air à haute pression via le turbocompresseur, pour ensuite fournir un flux d’air haute pression et à haute température au système de conditionnement. Le flux d’air haute pression participe donc à la hausse de la température à l’intérieur du système de conditionnement, permettant ainsi de générer un flux de carburant gazeux à partir de carburant à l’état liquide. La forte pression du flux d’air à haute pression permet une injection aisée dans le système de conditionnement, en particulier, pour un mélange avec un flux de carburant haute pression. En outre, l’utilisation de flux d’air issus du turbomoteur et d’un turbocompresseur permet de réaliser une compression optimale dans un faible encombrement avec une grande fiabilité.
Par flux d’air basse pression, on entend un flux d’air issu d’un prélèvement d’air basse pression, le flux d’air pouvant avoir traversé préalablement une turbine.
De préférence encore, le turbomoteur comprend une zone de compression d’air, la première prise d’air et la deuxième prise étant reliées fluidiquement à la zone de compression. De manière avantageuse, on dispose dans la zone de compression d’air de flux d’air ayant différentes pressions.
Ainsi, l’air circulant dans la zone de compression est directement utilisé par le système de suralimentation en air. Il n’est pas nécessaire de relier la première prise d’air et la deuxième prise d’air avec l’extérieur de l’aéronef afin de prélever un flux d’air. Cela simplifie le montage du système d’alimentation en air dans les systèmes de conditionnement de carburant tels que décrits.
Selon une première forme de réalisation du système de suralimentation en air, le turbomoteur est à double flux et comprend une veine primaire et une veine secondaire s’étendant autour de la veine primaire, l’échangeur de chaleur est configuré pour évacuer le flux d’air basse pression dans la veine secondaire du turbomoteur.
Ainsi, le flux d’air basse pression permet ici d’entraîner la turbine et le compresseur (qui sont liés), avant d’être émis dans la veine secondaire afin de participer à la propulsion. De plus, le flux d’air haute pression permet ici d’alimenter le système de conditionnement, en circulant dans le compresseur, mis en rotation grâce au flux d’air basse pression.
Selon la première forme de réalisation, la turbine est entraînée par le flux d’air basse pression directement prélevé à la première prise d’air.
Selon une deuxième forme de réalisation du système de suralimentation en air : l’échangeur de chaleur étant configuré pour être relié fluidiquement directement à la première prise d’air, la turbine est configurée pour être entraînée par le flux d’air basse pression évacué par l’échangeur de chaleur.
Ainsi, le flux d’air basse pression circule ici directement dans l’échangeur de chaleur, afin d’entraîner la turbine et le compresseur, avant d’être évacué vers l’extérieur de l’aéronef. De plus, le flux d’air haute pression permet ici d’alimenter le système de conditionnement, en circulant dans le compresseur, mis en rotation grâce au flux d’air basse pression.
De préférence encore, l’invention concerne un ensemble d’un système de conditionnement de carburant configuré pour alimenter un turbomoteur d’aéronef à partir de carburant issu d’un réservoir cryogénique et d’un système de suralimentation en air, tel que présenté précédemment, le système de conditionnement étant configuré pour être alimenté en entrée par un flux de carburant liquide issu du réservoir cryogénique et par un flux d’air d’alimentation issu du système de suralimentation en air afin de générer, en sortie, un flux de carburant gazeux pour alimenter le turbomoteur.
L’invention concerne également un ensemble d’au moins un réservoir cryogénique, d’un turbomoteur et d’un ensemble tel que présenté précédemment, pour alimenter le turbomoteur à partir de carburant issu du réservoir cryogénique.
De plus, l’invention concerne également un procédé d’utilisation d’un système de suralimentation en air tel que décrit précédemment, le procédé comprenant des étapes consistant à : refroidir le flux d’air haute pression à partir du flux d’air basse pression, dans l’échangeur de chaleur, puis comprimer le flux d’air haute pression par entrainement de la turbine par le flux d’air basse pression.
Une nitruration « ARCOR L » est un procédé de nitrocarburation ferritique avec des températures de traitement pouvant varier entre 530°C et 650°C en fonction de l’acier à traiter et de la spécification demandée. Elle correspond à ce qui est décrit dans le brevet FR2972459. Le bain de nitruration « ARCOR L » contient des ions chlorure.
Une nitruration « ARCOR V » est un procédé de nitrocarburation ferritique avec des températures de traitement pouvant varier entre 500°C et 700°C en fonction de l’acier à traiter et de la spécification demandée. Elle correspond à la partie nitruration qui est décrite dans le brevet FR2812888. Le bain de nitruration « ARCOR V » ne contient pas d’ions chlorure.
Un post-traitement « Oxydation 1 » est un procédé d’oxydation en bain de sels fondus à une température de 450°C.
Un post-traitement « Oxydation 2 » est un procédé d’oxydation en solution aqueuse avec des températures de traitement pouvant varier entre 120°C et 140°C. Les sels sont constitués essentiellement de nitrates, nitrites et carbonates associés à des cations alcalins Na+.
Un post-traitement « Ph (ZnFe) » est un procédé de phosphatation avec des températures de traitement pouvant varier entre 60°C et 70°C. Les sels utilisés sont de type (H2PO4)2Me et comprennent des ions Zn 2+ (Me = Zn). Le Fer est apporté sous forme de poudre de fer.
Un post-traitement « Ph (ZnCa) » est un procédé de phosphatation avec des températures de traitement pouvant varier entre 80°C et 90°C. Les sels utilisés sont de type (H2PO4)2Me et comprennent des ions Zn 2+ et Ca 2+ (Me = Zn, Ca).
Un post-traitement « Ph (Zn) » est un procédé de phosphatation avec des températures de traitement pouvant varier entre 60°C et 70°C. Les sels utilisés sont de type (H2PO4)2Me et comprennent uniquement des ions Zn 2+ .
Sur la base des essais de corrosion effectués, il est possible de tirer les conclusions suivantes.
En référence à la photographie de la , on voit qu’une pièce (P) selon l’invention ne présente aucun point de corrosion (photo prise au bout de 48h de test).
En référence à la photographie de la , une pièce (C14) ne correspondant pas à l’invention présente, au bout de 48h de test, plus de 50 points de corrosion (pc). Le traitement référencé C14 ne donne donc pas satisfaction.
En référence à la , une micrographie d’une pièce (C14) a été effectuée après traitement, et avant essai au brouillard salin. On constate que la frontière entre la couche de phosphatation (2) et la couche de combinaison (1) est moins nette que sur les pièces (P) selon l’invention. On peut supposer que le dépôt de la couche de phosphatation (2) ait attaqué la couche de combinaison (1), dans mesure où la phosphatation au Zn seul prélève des ions Fe dans le substrat. Contrairement à des substrats en alliage de fer phosphatés au zinc mais n’ayant pas subis de nitruration, nous observons que la phosphatation au zinc seul sur des pièces nitrurées ne donne pas une bonne protection corrosion. Une hypothèse à cette observation est que la dissolution du fer de la couche de combinaison rend la surface du substrat (S) trop rugueuse ce qui pourrait augmenter la porosité de la couche de phosphate.
Ce phénomène n’est pas observé lorsque le bain de phosphatation comprend des ions Zn 2+ et des ions Fe 2+ (essai C10).
De toutes les différentes combinaisons de nitrurations et de phosphatations/oxydations testées sur des pièces (P) n’ayant pas subi de dégraphitisation, seule la combinaison d’une nitruration « ARCOR L » et d’une phosphatation « Ph ((Zn et/ou Mn) + Fe) » permet d’obtenir une résistance à la corrosion suffisante (essai C10).
D’autres essais ont ensuite été menés afin de vérifier que les caractéristiques de la pièce (P) traitée sont compatibles avec une utilisation en tant que disque de frein.
On constate que la présence d’ions Manganèse dans le bain de phosphatation confère à la pièce (P) un coefficient de frottement plus faible, ce qui n’est pas compatible avec une utilisation en tant que disque de frein.
Néanmoins, une pièce (P) n’ayant pas subi de dégraphitisation, et ayant subi une nitruration « ARCOR L » et une phosphatation « Ph (ZnFe) » est tout à fait compatible avec une telle utilisation.
L’invention vise à capturer le comportement de l’utilisateur au travers de l’ensemble de ces équipements numériques, afin d’avoir une vue holistique de son utilisation des équipements dotés d’écrans et de son éventuelle addiction aux écrans et de pouvoir la quantifier.
En particulier, l’invention comprend le recueil de mesures du comportement des applications logicielles utilisées, des équipements de type ordinateur, smartphone, tablette numérique, casques de réalité virtuelle, montres connectées..., mais également des équipements de type télévision, console de jeux vidéo, etc.
Une des difficultés est de prendre en compte des équipements de natures hétérogènes, chacun nécessitant une mise en place spécifique de moyens techniques de recueil de mesures. Une autre difficulté est de prendre en compte des typologies hétérogènes de mesures, et de les agréger, ou combiner, de sorte à déterminer un degré de dépendance (ou degré d’hygiène de vie numérique).
Selon les inventeurs, cette caractéristique consistant à prendre en compte l’ensemble des équipements (quel que soit leur nature technique) et l’ensemble des types de mesure permet de surveiller au mieux les comportements d’utilisation des différents écrans dont un individu dispose, et, de ce fait de mieux comprendre les utilisations problématiques et les situations de dépendance. Cette approche permet donc de déterminer l’utilisation problématique des écrans à partir de plusieurs indicateurs objectifs et automatiquement rapportés
La illustre une architecture selon un mode de réalisation de l’invention.
Un utilisateur 2 dispose d’un parc 10 d’équipements disposant d’écran et pouvant, donc, à ce titre, contribuer à la potentielle dépendance, ou addiction, de l’utilisateur 2.
D’une façon générale, ces équipements peuvent se subdiviser en deux catégories : les équipements de traitement de l’information, 13, 14 qui permettent d’embarquer un module logiciel, respectivement 23, 24, pour recueillir des informations, ou mesures, sur leur comportement et le comportement des applications logicielles installées ; les autres équipements (non représentés) qui ne permettent pas d’embarquer de tels modules logiciels.
Parmi le premier type d’équipements, on peut notamment citer les terminaux mobiles de télécommunication (de type « smartphone »), ou autres terminaux dotés d’un écran disposant d’une interface permettant la mise en place d’un module logiciel ad-hoc comme par exemple les tablettes numériques, les ordinateurs, les montres connectées, les casques de réalité virtuelle, etc.
Parmi le second type d’équipement, on peut notamment citer les téléviseurs, les consoles de jeux, etc. Ces équipements ne disposent en général pas d’interfaces permettant la mise en place d’un module logiciel ad-hoc.
Pour ce second type d’équipement, un mode de réalisation de l’invention prévoit d’embarquer une sonde, 21, 22 au sein des prises électriques 11, 12, alimentant ces équipements. Ces sondes sont adaptées pour recueillir des mesures sur le comportement électrique des équipements qu’elles alimentent.
Une telle prise peut disposer d’une infrastructure logicielle et d’interfaces permettant d’installer des modules logiciels, mettant en œuvre les fonctions de ces sondes 21, 22. Également, certaines prises peuvent disposer nativement de tels modules logiciels.
En effet, le développement des objets connectés, permettant de supporter l’Internet des objets (ou « IoT » pour « Internet of Things » en anglais), a permis la mise à disposition de nombreuses solutions de prises permettant des fonctionnalités avancées et/ou offrant des moyens d’embarquer des fonctionnalités supplémentaires via des modules logiciels supplémentaires.
Un exemple de telles prises est par exemple celles développées par la société SHELLY. Les « Shelly Plug » offrent nativement des fonctionnalités de mesure de puissance consommée et des interfaces, ou API (« Application Programming Interface » en anglais) permettant d’accéder aux mesures effectuées et de les exporter vers des dispositifs extérieurs à la prise.
L’interface des prises de la société Shelly est décrite par exemple sur le lien :
https://shelly-api-docs.shelly.cloud/gen1/
Ces prises permettent d’interroger des moyens de mesure de l’énergie électrique via le protocole MQTT (« Message Queuing Telemetry Transport » en anglais) :
Un premier mode de fonctionnement du circuit de fluide réfrigérant 2, comprenant le module thermique 1 selon le premier exemple de l’invention, et permettant de refroidir un habitacle et/ou un dispositif de stockage électrique d’un véhicule va maintenant être décrit en rapport avec la .
Afin de faciliter la compréhension, il convient de considérer que seules les conduites symbolisées en trait plein sur la seront décrites, car mises en œuvre dans le premier mode de fonctionnement. Par ailleurs, des traits plus épais des conduites ou des composants du circuit de fluide réfrigérant 2, permettent de symboliser les portions du circuit de fluide réfrigérant 2 où le fluide réfrigérant est à haute pression.
Dans ce premier mode de fonctionnement, le compresseur 20 décrit précédemment, permet de comprimer le fluide réfrigérant afin d’augmenter sa pression, et, par conséquent, sa température. Ainsi, on comprend qu’en sortie de compresseur 20, le fluide réfrigérant à haute pression est à l’état gazeux et présente une température élevée, c’est-à-dire supérieure à sa température d’entrée dans ledit compresseur 20. Le fluide réfrigérant en sortie de compresseur 20 circule dans la première conduite 10a et est dirigé au moyen d’une première valve 22a ouverte vers la passe 17 du condenseur à liquide 4b. Ledit condenseur à liquide 4b cède alors ses calories à un premier fluide caloporteur 28a du circuit fermé de refroidissement 44. Ainsi, en sortie de condenseur à liquide 4b, le fluide réfrigérant est plus froid qu’en entrée et est au moins en partie à l’état liquide.
En sortie du condenseur à liquide 4a, le fluide réfrigérant est dirigé, via le premier passage 11a, vers le dispositif dessiccant 6. Au sein dudit dispositif dessiccant 6, le fluide réfrigérant est filtré, et l’humidité et les éventuels corps étrangers sont captés.
Le fluide réfrigérant est ensuite dirigé, via le deuxième passage 11b, vers le premier échangeur de chaleur interne 4a afin de permettre audit fluide réfrigérant haute pression circulant dans la deuxième passe 12b dudit premier échangeur de chaleur interne 4a d’échanger des calories avec le fluide réfrigérant basse pression d’une autre portion du circuit de fluide réfrigérant 2, circulant dans la première passe 12a. Ce transfert permet d’améliorer les performances thermodynamiques mises en œuvre dans le circuit de fluide réfrigérant 2.
A l’issu de son passage dans le premier échangeur de chaleur interne 4a via la deuxième passe 12b, le fluide réfrigérant circule dans la deuxième conduite 10b et traverse un premier détendeur 30a et/ou un deuxième détendeur 30b afin d’abaisser sa pression et son point d’évaporation. On comprend qu’à ce stade, on passe de la portion haute pression du circuit de fluide réfrigérant 2 à la portion basse pression de ce dernier.
En sortie du premier détendeur 30a, le fluide réfrigérant est à basse pression et circule au sein d’un échangeur extérieur, appelé ci-après refroidisseur 5, via la passe de refroidisseur 13, afin d’échanger des calories avec un deuxième liquide caloporteur 28b destiné à refroidir le dispositif de stockage électrique et traversant ledit refroidisseur 5. Plus particulièrement, le deuxième liquide caloporteur 28b traversant le refroidisseur 5 est chaud en entrée du refroidisseur 5 et cède ses calories au fluide réfrigérant circulant dans la passe de refroidisseur 13, qui ainsi s’évapore, le changement d’état produisant l’énergie nécessaire au refroidissement du dispositif de stockage électrique. Ainsi, on comprend qu’au sein du refroidisseur 5, le fluide réfrigérant s’évapore sous l’effet de la captation des calories, le premier détendeur 30a ayant abaissé son point d’évaporation. On comprend alors qu’en sortie du refroidisseur 5, le fluide réfrigérant est majoritairement à l’état gazeux.
En sortie du deuxième détendeur 30b, le fluide réfrigérant froid et à basse pression est dirigé, via une quatrième conduite 10d, vers un évaporateur 32 d’un dispositif de régulation thermique 34 de l’habitacle du véhicule, disposé par exemple dans l’habitacle dudit véhicule. Plus particulièrement, le dispositif de régulation thermique 34 est disposé dans l’habitacle de telle sorte à être traversé par un flux d’air F qui est envoyé dans l’habitacle. Ainsi, on comprend que le flux d’air F traversant l’évaporateur 32 est refroidi par le fluide réfrigérant froid circulant au sein de ce dernier, permettant ainsi de refroidir l’habitacle. Le fluide réfrigérant traversant l’évaporateur 32 est alors évaporé par l’effet des calories captées, de telle sorte qu’il sorte au moins partiellement à l’état gazeux dans une cinquième conduite 10e.
Une fois traversé le refroidisseur 5 et/ou l’évaporateur 32, le fluide réfrigérant en sortie du refroidisseur 5 et en provenance de la cinquième conduite 10e se rejoignent sur la troisième conduite 10c. Le fluide réfrigérant rejoint alors le premier échangeur interne 4a afin d’effectuer l’échange de calories avec le fluide réfrigérant de la portion haute pression du circuit de fluide réfrigérant via la première passe 12a, tel que décrit précédemment. Par la suite, le fluide réfrigérant est dirigé vers le compresseur 20, via le troisième passage 11c et la quatrième conduite 10d, afin que celui-ci augmente sa pression et sa température tel que décrit précédemment. On comprend qu’ainsi, en sortie de compresseur 20, on bascule à nouveau dans la portion haute pression du circuit de fluide réfrigérant et qu’un nouveau cycle thermodynamique peut prendre place.
Un deuxième mode de fonctionnement du circuit de fluide réfrigérant 2 comprenant le module thermique 1 selon le premier exemple de l’invention et permettant de refroidir un habitacle et/ou un dispositif de stockage électrique d’un véhicule, va maintenant être décrit en rapport avec la .
Afin de faciliter la compréhension, il convient de considérer que seules les conduites symbolisées en trait plein sur la seront décrites, car mises en œuvre dans le deuxième mode de fonctionnement. Par ailleurs, des traits plus épais des conduites permettent de symboliser les portions du circuit de fluide réfrigérant 2 où le fluide réfrigérant est à haute pression.
De la même façon que pour le premier mode de fonctionnement, en sortie de compresseur 20 dans la première conduite 10a, le fluide réfrigérant présente une haute pression, une haute température et est à l’état gazeux. Le fluide réfrigérant est alors dirigé, par la fermeture de la première valve 22a et l’ouverture de la deuxième valve 22b, vers un condenseur intérieur 36 du dispositif de régulation thermique 34 de l’habitacle via une sixième conduite 10f, afin de chauffer le flux d’air F, ici froid, traversant au moins ledit condenseur intérieur 36. Ainsi, on comprend qu’en sortie de condenseur intérieur 36 du dispositif de régulation thermique 34 de l’habitacle, le fluide réfrigérant est au moins partiellement condensé, celui-ci ayant cédé au moins en partie ses calories au flux d’air F froid afin de le chauffer et donc de chauffer l’habitacle. Par la suite, le fluide réfrigérant sort du condenseur intérieur 36 via une septième conduite 10g.
Le fluide réfrigérant en sortie de condenseur intérieur 36 du dispositif de régulation thermique 34 de l’habitacle traverse le dispositif dessiccant 6, décrit précédemment, afin de capter son humidité et les éventuels corps étrangers.
A l’issu de son passage dans le premier échangeur de chaleur interne 4a via la deuxième passe 12b, le fluide réfrigérant circule dans la deuxième conduite 10b et traverse un premier détendeur 30a afin d’abaisser sa pression et son point d’évaporation. On comprend qu’à ce stade, on passe de la portion haute pression du circuit de fluide réfrigérant 2 à la portion basse pression de ce dernier.
Le fluide réfrigérant traverse ensuite le refroidisseur 5 via la passe de refroidisseur 13 afin de capter les calories du deuxième liquide caloporteur 28b destiné à refroidir le dispositif de stockage électrique. En captant les calories du deuxième liquide caloporteur 28b, le fluide réfrigérant s’évapore au moins partiellement et poursuit son chemin dans le circuit de fluide réfrigérant 2 de manière identique à ce qui a été décrit précédemment pour le premier mode de fonctionnement.
La partie fixe PFI et la partie mobile PMO appartenant respectivement à la première partie d’accroche SA1’ et à la deuxième partie d’accroche SA2 ‘ forment respectivement dans ce mode de réalisation, une partie mâle qui comprend l’aile saillante avec l’organe d’accrochage, et une partie femelle qui comprend le profilé intérieur et le profilé extérieur.
DISPOSITIF DE TURBOMACHINE A CHAMBRES DE COMBUSTION DE CONFIGURATIONS DIFFERENTES ET VEHICULE COMPRENANT UN TEL DISPOSITIF L’invention se rapporte au domaine des dispositifs de turbomachines, notamment du type à cycle turbine à gaz avec compression refroidie, régénérateur et réchauffe durant la détente (IRReGT – pour « Intercooled Regenerative Reheat Gas Turbine » en langue anglaise). Ce type de turbomachine comprend généralement des turbines et compresseurs associés à des chambres de combustion avec une récupération de chaleur. L’invention concerne en particulier des applications utiles pour des véhicules automobiles.