INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
En faisant varier les huiles silicones, les charges et les additifs ainsi que le mode de réticulation, les élastomères silicones présentent différentes propriétés et couleurs.
Les élastomères silicone peuvent être divisés en trois grands groupes bien connus de l’Homme du Métier. Les élastomères vulcanisable à chaud (EVC ou en anglais high temperature vulcanisation (HTV) ou heat cured rubber (HCR)), sont des élastomères silicone obtenus à partir de compositions silicones avec une viscosité très élevée comprenant des gommes silicones et des charges. Ils sont vulcanisés à haute température, généralement entre 140 °C et 200 °C. La réticulation est soit radicalaire catalysée par des peroxydes ou obtenue par une réaction d'addition où les composés du platine sont utilisés comme catalyseurs.
Les élastomères silicone liquides (en anglais liquid silicone rubber (LSR )), sont des élastomères silicone obtenus à partir de compositions comprenant des huiles silicones et des charges. La réticulation se produit par une réaction d'addition à des températures similaires à celles des EVC, la réticulation se produisant généralement beaucoup plus rapidement. obtenus par réticulation de deux composants qui sont mélangés juste avant le début de la réticulation.
Le troisième groupe sont les silicones obtenus par réticulation à température ambiante de compositions silicones à partir d’huiles silicones et de charges réticulant par des réactions de polycondensation ou de polyaddition. Ces élastomères sont connus sous le nom en français élastomère silicone vulcanisables à froid (EVF, en anglais room temperature vulcanization (RTV)). Ces compositions sont disponibles dans des systèmes à un et deux composants.
Dans le procédé de la présente demande, on entend également par silicone S des matériaux à base de silicone, par exemple des matériaux comprenant au moins 0,1% en poids de silicone par rapport au poids total de matériau à base de silicone. Le matériau à base de silicone peut comprendre jusqu’à 100% en poids de silicone, de préférence jusqu’à 99,9% en poids de silicone par rapport au poids total de matériau à base de silicone. Ces matériaux à base de silicone peuvent également comprendre des additifs ou des charges tels que des colorants, de la silice, du carbonate de calcium, de l’oxyde de calcium, de la célite, du quartz, de l’oxyde de titane, de l’hydroxyde de cérium, de l’oxyde de magnésium, du mica, etc ….
Dans le procédé de l’invention, les chlorures métalliques ou métalloïdes CM comprennent notamment les chlorures métalloïdes, les chlorures de métaux de transition, les chlorures de métaux alcalino-terreux, seuls ou en mélange.
De préférence, le chlorure métallique ou métalloïde CM est choisi parmi les chlorures métalliques de formule M’Cl Z dans laquelle
M’ représente B, Al, Ti, Zr, Mg, Zn, Ca, Sb, Ge, Si, ou Cu, de préférence B, Al, Ti, Zr, Mg, Ca, Zn, de préférence B, Al, Mg, Zn, Ca, de préférence B, Al ;
z représente un entier dépendant de la valence du métal M’, par exemple z représente 3, 4 ou 5.
Tel que cela a pu être évoqué, il est notable que les conduits coaxiaux 54, 56, 58 de la conduite de collecte de vapeur 18 sont configurés pour que le gaz d’évaporation circule dans un deuxième sens S2 dans le conduit intermédiaire 56, et il est avantageux selon l’invention que les composants du dôme gaz 14 mis en œuvre pour optimiser la recondensation du gaz d’évaporation soient logés dans ce conduit intermédiaire 56 et interviennent sur un gaz d’évaporation circulant dans le deuxième sens S2, à savoir le sens de la gravité, opposé au sens d’évacuation du gaz d’évaporation vers l’extérieur pour la partie du gaz d’évaporation qui n’aurait pas été recondensée au sein du conduit intermédiaire 56.
Les moyens de pulvérisation 74 comportent le premier tube d’alimentation 46 formant les moyens de guidage 26 et permettant l’arrivée de gaz naturel liquéfié liquide dans le dôme gaz 14, au niveau du deuxième étage 42, ainsi qu’un dispositif de pulvérisation 78, qui comporte des orifices, ou des buses de pulvérisation le cas échéant, qui sont orientés en direction de la première extrémité axiale 50 de la conduite collectrice de vapeur.
Dans l’exemple illustré, le dispositif de pulvérisation de gaz naturel liquéfié comporte une couronne annulaire 80 disposée dans le conduit intermédiaire 56 et reliée au premier tube d’alimentation 46 par un tuyau de raccordement 82 traversant la paroi transversale 64 et s’étendant au moins partiellement dans le conduit intermédiaire 56. La couronne annuaire 80 est notamment disposée en travers du passage de gaz d’évaporation au sein du conduit intermédiaire 56.
La dimension du tuyau de raccordement 82 reliant l’arrivée de gaz naturel liquéfié liquide dans le dôme gaz à la couronne annulaire 80 est telle que la couronne annulaire 80 est disposée entre l’ouverture 66 de passage de vapeur du conduit d’alimentation 54 au conduit intermédiaire 56 et la première extrémité axiale 50 de la conduite collectrice de vapeur.
Il en résulte notamment, combiné au fait que les orifices du dispositif de pulvérisation soient orientés vers la première extrémité axiale 50 de la conduite collectrice de vapeur, que l’on s’assure qu’il n’y ait pas de pulvérisation de gaz naturel liquéfié liquide dans le conduit d’alimentation et que l’ensemble du gaz naturel liquéfié liquide pulvérisé l’est dans le conduit intermédiaire 56 pour optimiser l’échange thermique et le transfert de masse avec le gaz d’évaporation, c’est-à-dire le gaz naturel liquéfié sous forme gazeuse.
L’orientation des orifices telle qu’elle a été présentée, c’est-à-dire tournée vers la première extrémité axiale 50 de la conduite collectrice de vapeur, permet de pulvériser le gaz naturel liquéfié liquide dans le même sens que le sens d’écoulement du gaz d’évaporation au sein du conduit intermédiaire, à savoir le deuxième sens, pour assurer un mélange entre les deux phases du gaz naturel liquéfié à co-courant.
L’organe d’échange thermique 76 est disposé lui aussi dans le conduit intermédiaire, entre la première extrémité axiale 50 de la conduite collectrice de vapeur et le dispositif de pulvérisation 78 de gaz naturel liquéfié liquide. En d’autres termes, l’organe d’échange thermique 76 est disposé en aval de la circulation de gaz d’évaporation par rapport au dispositif de pulvérisation. Le gaz d’évaporation amené à rencontrer l’organe d’échange thermique est ainsi préalablement mélangé avec le gaz naturel liquéfié liquide et l’ensemble de la surface d’échange formé en travers du conduit intermédiaire par l’organe d’échange thermique améliore l’efficacité du transfert de masse et de chaleur entre les deux phases distinctes du gaz naturel liquéfié.
L’organe d’échange thermique 76 est plus particulièrement un tronçon de garnissage, configuré pour laisser passer le gaz d’évaporation sans perte de charge significative si le dispositif de pulvérisation 78 de gaz naturel liquéfié liquide est rendu inactif par des moyens de contrôle appropriés, tel que cela va être décrit plus en détails ci-après dans la description du fonctionnement du dôme gaz selon l’invention. Par exemple, les pertes de charge peuvent être l’ordre de quelques millibars. Ce tronçon de garnissage a par ailleurs pour effet d’augmenter la surface d’échange entre les phases gazeuse et liquide du gaz naturel liquéfié lorsqu’au contraire du gaz naturel liquéfié liquide est pulvérisé en amont de cet organe d’échange thermique 76. Le tronçon de garnissage peut notamment être constitué de tôles empilées les unes sur les autres, avec chacune des tôles qui présentent des lamelles ondulées laissant un interstice entre deux lamelles voisines, les tôles étant empilées de manière à ce que l’orientation des lamelles soit modifiée d’un étage à l’autre de l’empilement de tôles. Un tel garnissage est de type structuré. Alternativement, un garnissage non structuré, de type « vrac », peut être envisagé.
La dimension axiale du conduit intermédiaire 56, depuis la deuxième extrémité axiale 52 de la conduite collectrice de vapeur vers la première extrémité axiale 50 de la conduite collectrice de vapeur, est suffisamment grande pour permettre de disposer successivement le dispositif de pulvérisation 78 de gaz naturel liquéfié liquide et l’organe d’échange thermique 76, et pour prévoir une dimension axiale de l’organe d’échange thermique 76 qui soit suffisante, c’est-à-dire avec une hauteur de garnissage suffisante, pour permettre une recondensation totale du gaz d’évaporation si besoin.
Tel que cela a été évoqué précédemment, le dôme gaz 14 comporte, au niveau de la première extrémité axiale de la conduite collectrice de vapeur, un bac de récupération 61 de gaz naturel liquéfié qui est rendu solidaire de la paroi cylindrique 62 commune au conduit intermédiaire 56 et au conduit d’alimentation 54, en recouvrant de la sorte au moins une partie du conduit intermédiaire et le conduit d’évacuation. Le bac de récupération 61 est disposé axialement en regard du conduit d’évacuation central 58 et à distance de ce dernier pour permettre un passage de vapeur entre le conduit intermédiaire 56 et le conduit d’évacuation central 58.
Le bac de récupération 61 comporte des moyens de déversement 84 de gaz naturel liquéfié sous forme liquide dans la cuve 2. Plus particulièrement, le bac de récupération comporte deux parois cylindriques concentriques et les moyens de déversement 84 sont formés ici par une chicane entre ces deux parois cylindriques apte à être remplie par le gaz naturel liquéfié liquide et qui communique avec l’extérieur du bac de récupération, en direction de la cuve. La chicane s’étend ici en regard d’une portion inférieure 86 de la paroi cylindrique 62 commune au conduit d’alimentation 54 et au conduit intermédiaire 56, formant de la sorte une double chicane, qui permet le déversement de gaz naturel liquéfié sous forme liquide en direction de la cuve dès qu’un trop plein de gaz naturel liquéfié liquide est présent dans le bac de récupération, et qui permet d’empêcher le gaz d’évaporation de pénétrer directement dans le conduit d’évacuation 58.
Dans l’exemple illustré, le deuxième tube d’alimentation 48 de gaz naturel liquéfié liquide se prolonge axialement au sein du dôme gaz jusqu’à arriver en partie supérieure de la cuve. L’extrémité du deuxième tube d’alimentation 48 présente la forme d’un anneau de pulvérisation destiné à pulvériser du gaz naturel liquéfié liquide dans la partie supérieure 12 de la cuve 2, et cet anneau de pulvérisation est rendu solidaire de la portion inférieure 86 de la paroi cylindrique commune au conduit d’alimentation 54 et au conduit intermédiaire 56. Avantageusement, cette paroi cylindrique sert ainsi à délimiter deux conduits coaxiaux au sein du dôme gaz et sert également à fixer l’anneau de pulvérisation de gaz naturel liquéfié liquide associé au deuxième tube d’alimentation 48.
On va maintenant décrire un premier usage qui peut être fait de ce dôme gaz et de l’installation de traitement de gaz liquéfié dans son ensemble.
Un navire 1 est susceptible de consommer du gaz d’évaporation pour alimenter, via le collecteur de vapeur 20, et faire fonctionner des moteurs du navire, soit pour la propulsion ou la génération d’électricité à bord.
Lorsque le navire doit naviguer à faible vitesse, les moteurs nécessitent moins de gaz carburant et consomment donc peu de gaz d’évaporation, de sorte qu’il convient de recondenser une grande partie du gaz d’évaporation présent dans la cuve. A cet effet, les moyens de pompage 22 sont actionnés via une unité de contrôle appropriée pour que du gaz naturel liquéfié liquide soit pompé dans la cuve puis dirigé vers les moyens de refroidissement 24, et enfin pulvérisé via le dispositif de pulvérisation 78 au sein du dôme gaz 14. Le mélange à co-courant des deux phases du gaz naturel liquéfié dans le conduit intermédiaire, et le passage de ce mélange dans l’organe d’échange thermique 76 qui offre une surface d’échange augmentée au sein du conduit intermédiaire, permet de recondenser le gaz d’évaporation, en totalité si nécessaire. Le gaz d’évaporation circule dans le conduit d’alimentation 54 selon le premier sens S1, conformément à la flèche en trait plein illustrée sur la . Le mélange de gaz d’évaporation et de gaz naturel liquéfié liquide qui est fait dans le conduit intermédiaire 56 circule dans le deuxième sens S2 à travers l’organe d’échange thermique et en sortie de cet organe d’échange thermique 76, la partie recondensée du gaz d’évaporation et le GNL liquide pulvérisé tombe dans le bac de récupération tandis que la partie restant sous forme de vapeur, le cas échéant, s’échappe par le conduit d’évacuation 58, conformément à la flèche en traits pointillés illustrée sur la dans la continuité de la flèche en trait plein.
Lorsque le navire doit naviguer à pleine vitesse, les moteurs ont besoin d’une grande quantité de gaz d’évaporation pour fonctionner de sorte qu’il n’est pas souhaité de recondenser le gaz d’évaporation présent dans la cuve. Dans ce contexte, les moyens de pompage 22 sont désactivés via l’unité de contrôle appropriée pour qu’aucun gaz naturel liquéfié liquide ne soit pulvérisé via le dispositif de pulvérisation 78 au sein du dôme gaz 14. Seul le gaz d’évaporation circule dans le dôme gaz, en passant successivement par le conduit d’alimentation 54, le conduit d’évaporation 56 et le conduit d’évacuation 58. Il est notable que l’organe d’échange thermique 76 est configuré, notamment en prenant une forme de tronçon de garnissage, pour que la perte de charge au passage du gaz d’évaporation dans l’organe d’échange thermique soit minimale.
La présente invention concerne également un aéronef comprenant une pluralité de canalisations de drainage des eaux de condensation formées à l’intérieur du fuselage, un matelas d’isolation présentant deux faces opposées et au moins un orifice traversant, une face orientée vers la paroi du fuselage et une face orientée vers l’intérieur de l’aéronef, au moins une des canalisations s’étendant en partie le long du fuselage à l’intérieur de l’aéronef, caractérisé en ce qu’il comprend un support de drainage comprenant un conduit coudé, pourvue d’une partie coudée, présentant une partie liée à ladite canalisation et présentant une partie opposée munie de moyens de fixation amovible traversant le matelas par ledit orifice, une première rondelle de maintien fixée audit conduit entre la partie munie de moyens de fixation amovible et l’autre partie prenant appui sur la face du matelas et une deuxième rondelle de maintien amovible présentant un orifice adapté pour permettre son assemblage amovible avec lesdits moyens de fixation de l’autre côté du matelas, la deuxième rondelle prenant appui sur la face du matelas.
La partie munie de moyens de fixation amovible est en saillie par rapport à la deuxième rondelle de maintien une fois mise en place contre le matelas.
Les moyens de fixation se présentent sous la forme de crans.
La partie coudée est telle qu’une fois le support lié à la canalisation, elle permet à l’axe X-X de la partie munie de moyens de fixation du support d’être perpendiculaire à la face du matelas.
est une vue de côté d’un aéronef pourvu d’un support de drainage selon la présente l’invention ;
est une vue schématique latérale du support de drainage selon la présente invention mis en place sur un matelas d’isolation d’un aéronef ;
est une vue en perspective du support de drainage selon la présente invention.
Les figures 1 et 2 représentent un aéronef 2 comprenant un réseau de canalisations 4 des eaux de drainage. L’aéronef 2 comprend un fuselage 6 dont une vue en section transversale AA est représentée à la . Sur cette vue en coupe, l’intérieur de l’aéronef est divisé en plusieurs zones suivant les dimensions du fuselage. Selon la forme représentée, une première zone Z1 passagers est délimitée par la partie supérieure semi-circulaire du fuselage et par une partie horizontale de séparation ou plancher 8. Sous ce plancher, une zone Z2 s’étend jusqu’en partie extrême basse du fuselage. La zone Z2 peut être une zone de type cargo contenant des containers et/ou des équipements de tout type. Les eaux de condensation qui se forment dans la zone Z1 (cabine passagers) sont recueillies ou collectées dans la zone Z2. D’autres configurations sont possibles dans lesquelles la définition et le nombre de zones varient.
Un matelas d’isolation 10 thermique est disposé en regard de la paroi 12 du fuselage 6 sur la quasi-totalité de cette paroi à l’exclusion d’une partie extrême basse de la zone inférieure Z2 comme représenté sur la . Le matelas d’isolation 10 peut être composé de plusieurs parties raccordées ou superposées les unes aux autres en fonction des configurations de l’aéronef. Il est fixé à la paroi par des systèmes de fixation 19 de type connu qui ne seront pas plus décrits car ne faisant pas l’objet de la présente demande. Le matelas d’isolation 10 représenté sur les figures 2 et 3 présente une première face 14 agencée en regard de la paroi 12 du fuselage et une deuxième face 16 opposée qui fait face à l’intérieur de l’aéronef et notamment à la cabine passagers.
Le système de drainage des eaux de condensation comprend plusieurs canalisations 4 de drainage espacées longitudinalement suivant la longueur de l’aéronef et sur chacun des côtés opposés de la paroi 12 du fuselage comme représenté sur la avec les deux canalisations 18, 20. Le nombre et la disposition des conduites peuvent varier d’une configuration d’aéronef à une autre. Comme pour le matelas 10, les systèmes de fixation des canalisations 4 sont de type connu et ne seront pas décrits ni illustrés car ne faisant pas partie de la présente invention.
Dans la forme de réalisation illustrée sur la , une première conduite de drainage 18 s’étend d’un point haut H situé en partie haute de la zone supérieure Z1 en direction du plancher en suivant sensiblement le contour du fuselage 6. Au point H les eaux de condensation sont récupérées par des gouttières auxquelles sont connectées de façon directe ou indirecte les canalisations de drainage telles que la conduite 18. Une autre canalisation 20 de drainage est disposée à proximité de la paroi du fuselage 6 opposée de manière symétrique par rapport à un plan longitudinal central vertical (en considérant l’aéronef posé sur un sol horizontal). Les canalisations 18 et 20 s’étendent jusqu’au plancher 8 qu’elles traversent pour pénétrer dans la zone intermédiaire Z2. De nombreuses autres canalisations font partie du réseau et n’ont pas été représentées ; certaines autres par exemple s’étendent à partir de la partie basse de portes de l’aéronef où se trouve collectée l’eau qui se forme dans l’environnement de celles-ci. Les canalisations sont faites d’un matériau souple tel que du silicone. Des canalisations de type Versilic (marque déposée) peuvent par exemple être utilisées.
Quelques centimètres verticalement en dessous du plancher comme montré par la partie entourée sur la et représentée de manière schématique sur la , un support de drainage 22 est relié de manière étanche à une canalisation de drainage et en particulier celles illustrées 18, 20 et traverse le matelas d’isolation 10 de manière à guider les eaux de condensation 24 entre le matelas 10 et la paroi 12 du fuselage 6. L’espace compris entre le matelas 10 et la paroi 12 du fuselage sert de drain et remplace les canalisations prévues dans la zone Z2. Sont installés autant de supports de drainage que le réseau de canalisations de l’aéronef le nécessite. Dans la présente invention, le support 22 est disposé environ 2 à 10 cm en dessous du plancher mais toute autre localisation est possible.
Le support de drainage 22 comprend un conduit 25 coudé présentant une partie 25’ présentant des moyens de fixation 26 amovible tels que des crans 26’, une première rondelle 28 de maintien fixée audit conduit 25 entre la partie 25’ à crans et la partie du conduit 25 non crantée 25’’ et une deuxième rondelle 30 de maintien amovible présentant un orifice 32 dont le diamètre est adapté pour permettre l’encliquetage de la rondelle 30 sur les crans 26’ de la partie 25’ et permettre son assemblage amovible avec celle-ci. Dans la forme illustrée, la partie 25’ s’étend depuis l’une des extrémités 27 du conduit jusqu’à la rondelle 28 mais elle pourrait s’étendre au-delà. La deuxième rondelle 30 amovible est représentée non fixée sur le conduit 25 sur la , posée à plat sur une surface quelconque. Dans la forme de réalisation illustrée, lorsque le support 22 est en place, installé sur le matelas, l’extrémité 27 du conduit 25 du support 22 se trouve à distance de la face 14 du matelas, en saillie par rapport à la deuxième rondelle 30 et l’eau de condensation 24 ne s’écoule pas sur la surface du matelas mais en grande partie dans l’espace libre entre la paroi 12 du fuselage et le matelas 10. La longueur de la partie 25’ est supérieure à l’épaisseur du matelas 10 et de la deuxième rondelle 30. Lorsque le support 22 est en place, installé sur le matelas, la partie coudée 29 se trouve à distance de la rondelle 28.
La nacelle 12 du groupe propulsif 10 comporte au moins deux soufflantes non-coaxiales 14, dont une seule est visible dans cette coupe selon un axe 14.1 de la soufflante 14.
La soufflante 14 génère un flux d’air annulaire F1 dont la direction principale est coaxiale à l’axe 14.1 de la soufflante. La soufflante 14 est solidaire d’un arbre supporté par des paliers. Des bras de supports (non illustrés) peuvent être disposés en aval de la soufflante 14 afin de relier les paliers aux parois supérieure 16 et inférieure 18.
L’aéronef comprenant l’aile 6 et la nacelle 12 représenté sur la est dans une condition de vol de croisière, i.e. l’angle d’incidence du flux d’air sur l’aile 6 est sensiblement faible et constant, et le niveau de poussée est également sensiblement constant.
Dans cette configuration, l’aile 6 présente au droit de son extrados 6.1 et de son intrados 6.2, une couche limite qui forme un sillage 20 s’étendant vers l’aval à partir du bord de fuite de l’aile 6 jusqu’à la paroi inférieure 18 de la nacelle 12.
Le sillage 20 est au contact de la nacelle 12 exclusivement sur une surface inférieure 18.1 de la paroi inférieure 18. Avantageusement, quand le sillage 20 est en contact avec la surface inférieure 18.1, le groupe propulsif 10 est capable de générer une poussée de référence pour l’aéronef.
La est une vue agrandie A d’une interaction sillage-nacelle présentée entre l’aile 6 et la nacelle 12 de la . Cette interaction idéale entre le sillage 20 et la surface inférieure 18.1 sera désignée par WWNI dans la présente description.
Le sillage 20 présente un déficit de vitesse axiale. Ainsi, il n’y a (presque) pas de vorticité axiale (c’est-à-dire, pas de tourbillons).
Trois profils de vitesses différents sont illustrés sur la pour schématiser les phénomènes en jeu entre l’aile et la nacelle. Un premier profil de vitesse 20.1 au niveau du bord de fuite de l’aile 6 présente une forte friction au droit de l’extrados 6.1 et de l’intrados 6.2 avec le sillage 20. La continuité du milieu fait que la partie centrale du deuxième profil de vitesse 20.2 présent entre le bord de fuite de l’aile 6 et le bord d’attaque de la paroi inférieure 18 est ralentie. Le sillage 20 prend la forme d’un troisième profil de vitesse 20.3 une fois au contact de la surface inférieure 18.1.
De manière avantageuse, la faible vitesse au sein du sillage génère une faible friction entre le sillage 20 et la surface inférieure 18.1, ce qui permet de réduire la traînée de frottement de la nacelle et, en même temps, d’éliminer complètement la traînée d’onde de choc de la surface inférieure 18.1 de la nacelle pour le cas de vol de l’aéronef en transsonique, i.e. vitesse locale de l’écoulement est supérieure ou égale à un nombre de Mach 1 (écoulement supercritique).
La illustre une vue en coupe de l’aile 6 et de la nacelle 12 dans une première position A dans laquelle le sillage 20 est à distance de la surface inférieure 18.1 de la nacelle 12.