INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le principe de mise en œuvre de la deuxième forme de réalisation de la présente invention est le suivant : afin de faciliter l'augmentation de l'effet de refroidissement après que le liquide de refroidissement a été introduit dans l'aube directrice 3, le liquide de refroidissement introduit dans l'aube directrice 3 à travers le tube de raccordement vertical 61 s'écoule tout d'abord dans l'une des quatrièmes cavités de refroidissement 44, puis s'écoule dans l'une des cinquièmes cavités de refroidissement 45 sous l'action de l'un des troisièmes canaux de circulation 3, puis s'écoule dans l'autre quatrième cavité de refroidissement 44 à travers l'autre troisième canal de circulation 33, puis s'écoule dans l'aube directrice 3 selon la même règle, jusqu'à ce que le liquide de refroidissement soit introduit dans la dernière quatrième cavité de refroidissement 44 et retourne à la tubulure de refroidissement 6 via le tube de raccordement vertical 61. Par conséquent, le chemin par lequel le liquide de refroidissement circule dans l'aube directrice 3 est augmenté, ce qui augmente le temps de résidence du liquide de refroidissement dans l'aube directrice 3, et améliore l'effet de refroidissement après que le liquide de refroidissement a été introduit dans l'aube directrice 3.
Forme de réalisation III
Tel que représenté sur la , la différence entre la troisième forme de réalisation de la présente invention et la première forme de réalisation de la présente invention réside dans la manière dont la première cavité de refroidissement 41, la deuxième cavité de refroidissement 42 et la troisième cavité de refroidissement 43 communiquent avec l'aube directrice 3. Dans la troisième forme de réalisation de la présente invention, une pluralité de quatrièmes canaux de circulation 34 sont en outre formés dans l'aube directrice 3, une extrémité de tous les quatrièmes canaux de circulation 34 communique avec la deuxième cavité de refroidissement 42, et les autres extrémités d'une partie des quatrièmes canaux de circulation 34 communiquent avec la première 41, et les autres extrémités de l'autre partie des quatrièmes canaux de circulation 34 communiquent avec la troisième cavité de refroidissement 43.
Le principe de mise en œuvre de la troisième forme de réalisation de la présente invention est le suivant : afin de faciliter l'augmentation de l'effet de refroidissement après que le liquide de refroidissement a été introduit dans l'aube directrice 3, après que le liquide de refroidissement a pénétré dans la première cavité de refroidissement 41 à travers le tube de raccordement vertical 61, le liquide de refroidissement pénètre successivement dans la deuxième cavité de refroidissement 42 et la troisième cavité de refroidissement 43 sous l'action des multiples quatrièmes canaux de circulation 34, ce qui permet d'augmenter le temps de résidence du liquide de refroidissement dans l'aube directrice 3, et d'obtenir l'effet de refroidissement après que le liquide de refroidissement a été introduit dans l'aube directrice 3. De plus, du fait que les quatrièmes canaux de circulation 34 sont répartis dans la direction circonférentielle de l'aube directrice 3, la température de refroidissement sur la circonférence de l'aube directrice 3 est relativement uniforme, ce qui réduit le risque que les ratios d'expansion des aubes directrices 3 soient différents en raison de la grande différence de température entre différentes parties de l'aube directrice 3, résultant en des risques de bombement ou de déformation des aubes directrices 3.
Forme de réalisation IV
Tel que représenté sur les Figures 8 et 9, la différence entre la quatrième forme de réalisation de la présente invention et la première forme de réalisation de la présente invention réside uniquement dans le type de raccordement de l'aube directrice 3 avec la bague de guidage interne et le carter de turbine 1. Dans la quatrième forme de réalisation de la présente invention, une pluralité de premières rainures de raccordement 18 sont formées dans la paroi interne du carter de turbine 1, et les premières rainures de raccordement 18 sont des rainures en T. Les multiples aubes directrices 3 sont toutes raccordées fixement à des premières blocs de raccordement 35, et le corps du premier bloc de raccordement 35 est un bloc en forme de T. Les premiers blocs de raccordement 35 sont agencés selon une correspondance biunivoque avec les premières rainures de raccordement 18, et le corps du premier bloc de raccordement 35 vient en butée contre la paroi latérale de la première rainures de raccordement 18 par l'intermédiaire du joint d'étanchéité 17.
Une sous-rainure de raccordement 1 étant formée dans la première coque de carter 11, et une sous-rainure de raccordement 2 étant formée dans la deuxième coque de carter 12. La première rainure de raccordement 18 est formée par la première sous-rainure de raccordement et la deuxième sous-rainure de raccordement ensemble, et le premier bloc de raccordement 35 étant mise en coïncidence avec la première rainure de raccordement 18. Lorsque les aubes directrices 3 sont montées, le premier bloc de connexion 35 est tout d'abord monté coulissant sur la paroi interne de la première sous-rainure de raccordement, puis la deuxième coque de carter 12 est déplacée, de telle sorte que la deuxième sous-rainure de raccordement 12 coïncide avec le premier bloc de raccordement 35, ce qui permet d'obtenir la fixation du premier bloc de raccordement 35.
Chaque aube directrice 3 est en outre raccordée fixement à un deuxième bloc de raccordement 36. Une pluralité de deuxièmes rainures de raccordement 21 sont formées sur la bague de guidage interne 2. Les deuxièmes blocs de raccordement 36 sont montés coulissant sur les parois internes des deuxièmes rainures de raccordement 21 selon une correspondance biunivoque, et le deuxième bloc de raccordement 36 monté coulissant sur la paroi interne de la deuxième rainure de raccordement 21 peut être fixé à la bague de guidage interne 2 par soudage ou par d'autres moyens.
Le principe de mise en œuvre de la quatrième forme de réalisation de la présente invention est le suivant : les aubes directrices 3 et la bague de guidage interne 2 sont commodément montées dans le carter de turbine 1 au moyen des corps de la première rainure de raccordement 18 et de la deuxième rainure de raccordement 21.
La forme de réalisation ci-dessus est uniquement une meilleure forme de réalisation de la présente invention, et ne limite aucunement la portée de protection de la présente invention, de sorte que des changements équivalents effectués selon la structure, la forme et le principe de la présente invention devraient être couverts par la portée de protection de la présente invention.
AUBE DE TURBINE MARQUEE La présente invention concerne l’identification d’aubes de turbine basse pression dans un moteur à turboréacteur d’aéronef.
La présente invention vise à constituer une aube qui peut être identifiée facilement lors d’une endoscopie sous aile, c’est-à-dire lorsque la turbine basse pression est assemblée dans un moteur d’aéronef et observée par une caméra endoscopique infiltrée à travers ledit moteur.
Techniques antérieures Les assemblages de turbines basse pression comportent des étapes irréversibles de fonderie et d’usinage de nombreuses pièces, rendant notamment le démontage du moteur sous aile difficile et particulièrement onéreux.
Lors de contrôles sous aile d’un moteur, la turbine basse pression est donc inspectée par une endoscopie sous aile, lors de laquelle il n’est pas possible d’identifier l’origine des aubes car l’endoscopie se limite à voir ce qui est en veine, donc dans un passage du flux d’air lors du fonctionnement du turboréacteur susceptible de voir passer un endoscope, la veine étant constituée de la pale ainsi que des parties des plateformes qui délimitent cette dernière.
Les numéros de série des aubes permettant d’obtenir la carte d’identité des pièces se situent en dehors de la veine et ne sont donc pas lisibles.
La fabrication additive métallique permet de répondre à une industrialisation à faible volume, pour fabriquer l’aube 1 avec une indication codée 13,14,15 ou pour adjoindre une indication codée 13,14,15 à une aube existante.
Il peut être important de distinguer les pièces de fonderie des pièces imprimées fabrication additive métallique, ce qui peut être fait par un marquage par pointe en veine.
Lorsque les aubes 1 sont conçues en fonderie par le procédé de cire perdue, la création de la surépaisseur peut se faire via une rapide retouche du moule qui a permis de la fabriquer initialement.
Pour cela, il est nécessaire de venir usiner une gorge dans les parties constituantes du moule en cire afin de pouvoir implanter la modification.
Il est admis qu’une telle modification couterait quelques milliers d’euros par fondeur, soit un prix plusieurs centaines de fois inférieur à un démontage de turbine.
L’invention permet ainsi de réaliser une marque distinctive sur une pale ou une autre partie visible en veine de l’aube 1, pour détecter l’origine du fournisseur (fondeur par exemple) et de l’outillage de l’aube 1, en endoscopie, donc sans dépose du moteur comprenant la turbine basse pression, par une aube 1 obtenue par un procédé valable pour le procédé de fonderie pour réaliser les indications en appliquant la modification directement sur le moule de fonderie ou en fabrication additive, le tout sans impact inacceptable sur les performances aéronautiques la turbine.
Aubage amélioré de turbomachine d’aéronef La présente invention concerne le domaine des aubages de turbomachines d’aéronef, notamment des aubages de redresseurs mais pas uniquement. L’invention concerne également une turbomachine d’aéronef comprenant un tel aubage.
De manière connue en soi, les aubages de turbomachines d’aéronef, notamment de turboréacteurs, comprennent une pale s’étendant axialement entre un bord d’attaque et un bord de fuite, et radialement entre un pied de pale et une tête de pale, formant ainsi un intrados et un extrados. Cette pale peut s’étendre radialement depuis une plateforme sur laquelle elle est fixée, ou bien s’étendre radialement entre une plateforme interne et une plateforme externe. De tels aubages peuvent avoir une fonction de rotor ou de stator, peuvent être disposés dans différentes régions de la turbomachine telles que le compresseur ou la turbine, et comprendre des matériaux composites ou métalliques. Un tel aubage peut par exemple être un redresseur de flux secondaire.
Un redresseur de flux de turboréacteur est un aubage statique qui a pour objectif de redresser le flux en sortie de soufflante en vue d’améliorer la performance aérodynamique du turboréacteur. Cependant, le profil au niveau du bord d’attaque de la pale est plus épais qu’au niveau du bord de fuite, ce qui implique une raideur plus importante au bord d’attaque par rapport au bord de fuite. Sous sollicitation vibratoire en flexion de la pale, un vrillage entre le bord d’attaque et le bord de fuite, et donc un changement d’incidence du profil peut se produire, entraînant des instabilités aérodynamiques. Ainsi, l’aubage peut voir son comportement en flottement et donc sa tenue et stabilité aéro-élastique se détériorer selon son environnement en service. On comprend par « comportement en flottement », le comportement de l’aubage en cas de vibrations en fonctionnement, engendrant une modification de l’angle d’incidence de la pale, et potentiellement un décrochage aérodynamique si cet angle d’incidence devient trop important.
Par conséquent, lors de la phase de conception et de dimensionnement des redresseurs de flux, il est nécessaire de tenir compte des différentes contraintes auxquelles ces redresseurs sont susceptibles d’être soumis, notamment les contraintes mécaniques telles que le transfert des efforts statiques, les sollicitations vibratoires et la fatigue aéro-élastique, afin de limiter les instabilités aéro-élastiques et les risques précités.
Néanmoins, les marges de dimensionnement peuvent s’avérer faibles, voir insuffisantes vis-à-vis de ces contraintes. En particulier, les leviers pour parvenir à améliorer ces marges peuvent s’avérer restreints compte tenu des dimensions de la pale qui ne peuvent être modifiées du fait de l’importance aérodynamique du profil de celle-ci.
Le présent exposé concerne un aubage de turbomachine d’aéronef, comprenant au moins une plateforme et au moins une pale fixée à la plateforme par l’intermédiaire d’une interface de raccordement courbe, la pale comprenant un bord d’attaque, un bord de fuite, un intrados et un extrados, un rayon de courbure de l’interface de raccordement entre la plateforme et la pale d’un côté intrados et/ou extrados étant non constant entre le bord d’attaque et le bord de fuite.
Dans le présent exposé, les termes « axial », « radial » et leurs dérivés sont définis en référence à l’axe principal de la turbomachine, et notamment l’axe de rotation de celle-ci, lorsque l’aubage est monté dans une telle turbomachine. On notera également que la corde de la pale est le segment joignant le bord d’attaque et le bord de fuite.
Par ailleurs, dans le présent exposé, on comprend par « interface de raccordement courbe », qu’il n’y a pas de discontinuité, et pas d’angle saillant, dans la jonction entre la pale et la plateforme, et que cette jonction est donc continue, la plateforme et la pale étant dans le prolongement l’une de l’autre par l’intermédiaire de cette interface courbe. On comprend également que la pale et la plateforme sont monoblocs, et que l’interface de raccordement est présente tout autour de la base (ou pied) de la pale, c’est-à-dire du bord d’attaque au bord de fuite des côtés intrados et extrados.
Lorsque la turbomachine, dans laquelle est montée l’aubage, est en fonctionnement, les efforts engendrés notamment par les vibrations transitent par l’interface de raccordement entre la plateforme et la pale. Or, le fait que le rayon de courbure de cette interface de raccordement ne soit pas constant, c’est-à-dire évolutif le long de la corde entre le bord d’attaque et le bord de fuite, implique des zones de rigidité plus ou moins élevée au niveau de cette interface de raccordement. En augmentant notamment le rayon de courbure de l’interface de raccordement à certaines positions le long de la pale, c’est-à-dire le long de la corde, il est en particulier possible de modifier les fréquences propres de la pièce afin d’éviter certaines plages coïncidant avec les vibrations du moteur. Il est ainsi possible d’améliorer la stabilité aéro-élastique de la pale.
Le tableau 1 ci-dessous regroupe des résultats comparés entre les photodiodes 100, 200, 300, 400 en termes de contraste de démodulation (DMC) à 200 MHz et à 300 MHz, et de temps de transfert de charge. Les photodiodes comparées présentent des dimensions similaires et des concentrations de dopage comparables entre elles.
Photodiode 100 200 300 400 DMC à 200MHz 80 87 92 83 DMC à 300MHz 67 77 86 74 Temps de transfert (ns) 590 440 315 480
Il ressort de ces résultats que les modes de réalisation de photodiodes 200, 300 comprenant une région épitaxiée graduelle de type N améliorent nettement le contraste de démodulation, et diminuent avantageusement le temps de transfert, améliorant ainsi le fonctionnement de la photodiode par rapport à la photodiode 100. Le mode de réalisation de la photodiode 300 comprenant une région épitaxiée graduelle de type N sur une région épitaxiée constante de type P améliore encore davantage le fonctionnement de la photodiode, qui pourrait encore être amélioré avec une région épitaxiée graduelle de type P.
Il ressort aussi de ces résultats que la photodiode 400 décrite en relation avec la , dans laquelle la région épitaxiée de type N n’est pas graduelle mais est formée sur une région épitaxiée constante de type P, améliore également le contraste de démodulation, et diminue avantageusement le temps de transfert.
La illustre des profils 501, 502 de dopage N dans la direction Z d’une photodiode 200 selon le mode de la . La courbe en pointillés 501 correspond à un profil de dopage théorique, qui correspond sensiblement au profil donné en . La courbe en continu 502 correspond au profil de dopage réel de la même photodiode mesuré par spectrométrie de masse des ions secondaires (SIMS), qui présente des variations de part et d’autre du profil théorique.
La illustre des profils 601, 602 de dopage dans la direction Z d’une photodiode 300 selon le mode de la , et des profils 603, 604 de dopage dans la direction Z d’une photodiode selon la variante de la photodiode de la dans laquelle la région dopée P est dopée avec une concentration de dopant graduelle dans la direction Z. Les profils 601 et 603 sont sensiblement similaires : les pics 601a et 603a correspondent à la région (d’implantation ionique) de type P+ en surface supérieure du substrat, les pics 601b et 603b correspondent à la deuxième région (d’implantation ionique) de type N sous la région P+, et les portions 601c, 603c correspondent à la première région (épitaxiée) dopée N graduellement (concentration diminuant dans la direction Z entre N4 et N3). Les profils 602 et 604 correspondent à la région (épitaxiée) dopée P de chaque photodiode, et sont donc différents. Les profils de dopage 602 et 604 correspondent respectivement à une concentration de dopant P sensiblement constante (P1) et une concentration de dopant P graduelle dans la direction Z (augmentant dans la direction Z entre P1 et P2).
Pour la et les figures 7A à 7F, les concentrations N3, N4, P1, P2 de dopants font référence à la et à la description associée.
Les figures 7A à 7F sont des vues en coupe représentant des étapes d’une méthode de fabrication d’une photodiode selon un mode de réalisation.
La représente un substrat 703 de départ (premier substrat) comprenant un support 701 fortement dopé P surmonté d’une couche 702 en silicium dopée P.
La représente un substrat 704 obtenu à l’issue d’une étape de croissance épitaxiale avec un gaz comprenant du silicium et un dopant de type P, par exemple du bore, de manière à former une couche épitaxiée 712 de silicium dopée P (région de type P), par exemple d’une épaisseur de 2 µm environ. La concentration de dopant P de la couche épitaxiée est par exemple égale à P1 et est sensiblement constante au cours de la croissance.
Selon une variante, la concentration de dopant P diminue graduellement au cours de la croissance épitaxiale. Par exemple, en début de croissance, la concentration de dopant est égale à P2 puis diminue graduellement jusqu’à P1 en fin de croissance.
Il est à noter que, selon une variante de méthode, le substrat de départ (premier substrat) peut être ce substrat 704 fourni avec la couche épitaxiée de type P, constante ou graduelle.
La représente un substrat 705 obtenu à l’issue d’une étape de croissance épitaxiale avec un gaz comprenant du silicium et un dopant de type N, par exemple du phosphore ou de l’arsenic, la concentration de dopant augmentant graduellement à partir de la couche épitaxiée 712 dopée P, de manière à former une couche épitaxiée 716 de silicium dopée N graduellement (première région de type N), par exemple d’une épaisseur de 5 µm. En début de croissance, la concentration de dopant N de la couche épitaxiée est par exemple égale à N3 puis augmente graduellement jusqu’à N4 en fin de croissance.
La représente une structure obtenue à l’issue d’une étape de formation de tranchées isolantes 720, par exemple par gravure à travers des ouvertures d’un masque dur déposé sur la surface supérieure 716A de la couche épitaxiée 716 dopée N (masque dur non représenté). Les tranchées peuvent être isolées du substrat puis remplies par exemple avec un matériau conducteur ou semiconducteur, comme un métal ou du polysilicium pour obtenir des tranchées d’isolation (CDTI) similaires aux tranchées d’isolation 120 des figures 2 et 3. Le masque dur est ensuite supprimé.
La représente une structure obtenue à l’issue d’une étape d’implantation ionique à partir de la surface supérieure 716A de la couche épitaxiée 716 dopée N pour former, entre les tranchées 720, des régions 714 fortement dopées N (plus fortement que la couche épitaxiée 716), puis une étape d’implantation ionique en surface supérieure de chaque région 714 fortement dopée N, pour former des régions 718 fortement dopées P.
Les concentrations de dopant N des régions d’implantation 714 sont par exemple égales à quelques 10 17 at./cm 3 . Les concentrations de dopant P des régions d’implantation 718 sont par exemple comprises entre quelques 10 18 at./cm 3 et quelques 10 19 at./cm 3 . Les hauteurs des régions d’implantation 714 peuvent être de l’ordre du micromètre, par exemple environ 1,5 µm. Les hauteurs des régions d’implantation 718 peuvent être de quelques dizaines de nanomètres, par exemple environ 50 nm.
Le grès est moins poreux et plus dense que la terre cuite car il est cuit à plus haute température. Cela le rend plus adapté à l’élevage des vins blancs qui ont besoin d’être davantage protégés de l’oxygène pour conserver leur éclat et leur fraîcheur. La minéralité du terroir est également davantage mise en valeur par le choix de l’élevage en jarres en grès.
Des exploitations vinicoles réintroduisent l’usage des amphores dans les procédés de fabrication du vin, ce redéploiement de l’emploi des jarres est une tendance importante dans ce secteur. Les jarres et amphores se distinguent par leurs formes distinctes.
Aujourd’hui, les contenants en argile (terre cuite ou grès) sont adaptés à deux fonctions que sont : - la macération du vin, et dans ce cas on utilise une jarre qui dispose d’une large ouverture avec un couvercle. La taille de ces jarres de macération sont majoritairement d’une contenance de 300 litres, - l ’ élévation du vin, et dans le cas on utilise l’amphore dispose d’une ouverture étroite, tandis que sa contenance est majoritairement de 150 litres environ. Remarquons la forme très particulière des amphores pouvant être résumée comme de grands récipients en terre cuite ou en grès, à col étroit pourvus de deux anses et en-dessous, une panse plus ou moins ronde, comme une forme de poire ; mais surtout le fond d'une amphore se terminant en pointe.
Relativement à l’entretien des jarres : Ces jarres et amphores sont entretenues, réutilisées et constituent un véritable investissement patrimonial de savoir-faire. Une problématique reste posée quant à la nécessité pour nettoyer ces contenants, de devoir les manipuler et les retourner en phase de nettoyage, ceci aux fins de les vider des mouts et autres résidus issus de la vinification. Or ces contenants sont très lourds et leur matériau est fragile, ci-bien que chaque action d’entretien constitue un grand risque de détérioration. Par ailleurs la forme de l’amphore la rend encore plus sujette aux risques de manutention, ceci en raison de sa forme très particulière (haute avec un petit orifice sur le haut) qui nécessite un plus grand renversement pour retirer les résidus de vinification.
Il convient également de rappeler que les amphores et jarres utilisées aujourd’hui à des fins vinicoles, sont placées debout et reposent sur des pieds désolidarisés de l’amphore (souvent une structure recevant des pieds métalliques ajourés, cette structure recevant une ouverture centrale permettant de place le fond en pointe de l’amphore) qui les stabilisent et facilitent ainsi leur préhension. En effet rappelons l’usage historique consistant soit à placer les amphores les unes contre les autres, soit encore à les enterrer, ce qui engendrait des encombrements. Si bien que la présence des pieds assure une stabilité de l’amphore, et la dégage d’encombrements dans sa périphérie, ce qui facilite la manutention sans toutefois limiter les risques de casse.
Relativement aux dispositifs de manutention des amphores : en l’état de la connaissance, un seul outil a été mis au point pour assurer le nettoyage des jarres. Il s’agit d’un châssis (non mobile) commercialisé par la société « SIRIO »® dont la fonction consiste à retourner la jarre, selon le principe que la jarre est placée debout sur le châssis, puis sanglée à ce dernier, de telle façon à assurer par un acte de manutention un retournement à 90° du châssis en présence de la jarre. Dans ces conditions, l’ouverture de la jarre est horizontale, ce qui permet d’extraire les résidus et assurer un nettoyage plus efficace.