INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le panneau 14 peut correspondre à une partie structurelle d’un caisson d’une aile d’aéronef (non représentée). Le panneau 14 est conçu pour supporter des charges externes et il comporte également au moins une ouverture pour faire passer des éléments variés tels que des câbles ou des tuyaux de canalisation (non représentés), par exemple pour du carburant ou de l’eau.
Grâce au procédé P, on est en mesure de dimensionner au moins une plaque triangulaire 2 pourvue d’un orifice 3 pouvant faire partie du motif du panneau 14. La plaque triangulaire 2 est alors apte à assurer l’intégrité mécanique du panneau 14, à savoir supporter des contraintes induites par des sollicitations auxquelles ledit panneau 14 est soumis, tout en permettant le passage de canalisations.
Dans le cadre de cette application, le procédé P peut être mis en œuvre pour dimensionner la plaque triangulaire 2 qui est destinée à être située à une position bien précise sur le panneau 14. Dans ce cas, les dimensions de ladite plaque triangulaire 2 seront adaptées pour cet emplacement bien précis.
Le procédé P peut également être mis en œuvre pour trouver un emplacement adéquat où positionner la plaque triangulaire 2 pourvue d’un orifice 3. En effet, en appliquant le procédé P de manière itérative à chaque élément de plaque du motif du panneau 14, on est en mesure de déterminer un emplacement privilégié où positionner la plaque triangulaire 2. Cet emplacement privilégié peut correspondre à un emplacement où une ouverture aurait le moins d’influence ou le moins de conséquence sur les caractéristiques mécaniques globales du panneau 14. Il peut également s’agir d’un emplacement permettant d’obtenir la plaque triangulaire 2 avec l’ouverture 4 la plus grande possible pour l’orifice 3.
Dans un autre exemple d’application (non représenté), le procédé P peut être mis en œuvre pour remplacer des éléments de plaque d’une structure existante, par des plaques triangulaires 2 pourvues de l’orifice 3 afin de réduire la quantité de matière et donc de réduire la masse totale de ladite structure.
En outre, dans de telles turbomachines où un gain de poids est recherché, les aubes de stator sont de préférence réalisées en matériau composite comprenant un renfort fibreux noyé dans une matrice organique.
Les technologies actuelles de fixation d’hélices ne répondent cependant pas au besoin de fixation des aubes de stator d’une turbomachine de type USF car elles sont configurées pour plaquer le pied de l’aubage dans une fixation alvéolaire grâce aux efforts centrifuges générés par la rotation de l’aubage. Or, dans un aubage statique, l’absence de rotation et donc de force centrifuge empêche le recours à ce moyen de fixation simple et bien connu. Les aubes des aubages statiques sont donc généralement fixées par boulonnage sur une attache métallique. Ces attaches sont cependant encombrantes radialement ou tangentiellement, ce qui pose des difficultés d’intégration dans la turbomachine.
EXPOSE Un but de la présente demande est de remédier aux inconvénients précités, en proposant un système de fixation des aubes à calage variable d’un aubage statique d’une turbomachine, dont l’encombrement radial et tangentiel soit réduit tout en garantissant un maintien adapté des aubes de l’aubage statique.
Il est à cet effet proposé, selon un premier aspect, une aube d’un aubage statique d’une turbomachine comprenant : - un pied d’aube comprenant un renfort fibreux noyé dans une matrice, le renfort fibreux comprenant une première peau et une deuxième peau séparées par une cavité ouverte sur une face inférieure du pied d’aube ; - une attache configurée pour recevoir le pied d’aube et le fixer à un moyeu de l’aubage, l’attache comprenant une plateforme et une nervure faisant saillie depuis la plateforme, la nervure étant configurée pour pénétrer dans la cavité de sorte à s’étendre entre des faces internes de la première peau et de la deuxième peau ; et - un système de fixation configuré pour fixer mécaniquement la première peau et la deuxième peau à la nervure de l’attache.
Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives de l’aube selon le premier aspect sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison : - la nervure comprend deux flancs reliés à la plateforme et un sommet raccordant les deux flancs, une épaisseur de la nervure étant décroissante de la plateforme en direction du sommet et les faces internes des peaux peuvent être plus évasées que les flancs de la nervure ; en variante, la nervure comprend deux flancs reliés à la plateforme et un sommet raccordant les deux flancs, une épaisseur de la nervure étant sensiblement constante de la plateforme en direction du sommet ; selon une autre variante encore, la nervure comprend deux flancs courbes concaves de sorte qu’une épaisseur de la nervure décroît de la plateforme en direction du sommet ; - la première et la deuxième peau sont en outre en butée contre la plateforme ; - le système de fixation comprend l’un au moins des éléments suivants : un boulon ; une plaque conformée pour venir en contact avec une face externe des peaux ; - l’aube comprend en outre une pièce de conformation logée dans la cavité à distance d’un sommet de la nervure ; - la pièce de conformation comprend un matériau composite supplémentaire comprenant un renfort fibreux supplémentaire noyé dans une matrice supplémentaire, le renfort fibreux supplémentaire comprenant des fibres présentant un module d’Young au moins égal à 5 GPa, par exemple des fibres de carbone, d’aramide, de verre ou de basalte ; - l’aube comprend en outre une pièce de remplissage logée dans la cavité entre un sommet de l’aube et la pièce de conformation, la pièce de remplissage pouvant comprendre un matériau dont une densité est inférieure à la densité du matériau composite ; - le renfort fibreux présente un bord amont et un bord aval, la cavité étant en outre ouverte sur l’un au moins parmi le bord amont et le bord aval ; et/ou - l’attache est un pivot.
Selon un quatrième aspect, il est proposé un aéronef comprenant au moins une turbomachine conforme au troisième aspect, qui peut être fixée sur l’aéronef grâce à un pylône.
Selon un cinquième aspect, il est proposé un procédé de fabrication d’une aube conforme au premier aspect comprenant les étapes suivantes : - réaliser un pied d’aube comprenant un renfort fibreux comprenant noyé dans une matrice, le renfort fibreux comprenant une première peau et une deuxième peau séparées par une cavité ouverte sur une face inférieure du renfort fibreux ; - insérer une nervure d’une attache dans la cavité du pied d’aube de sorte que la nervure s’étende entre des faces internes de la première peau et de la deuxième peau et qu’une plateforme s’étende en dehors de la cavité ; - fixer mécaniquement la première peau et la deuxième peau à la nervure de l’attache.
Optionnellement, l’étape de réalisation du pied d’aube comprend les sous-étapes suivantes, préalablement à l’étape d’insertion de la nervure : - insérer successivement au moins une pièce de remplissage et au moins une pièce de conformation dans la cavité ; - placer l’ensemble formé par le renfort fibreux, l’au moins une pièce de remplissage et l’au moins une pièce de conformation dans un moule ; et - injecter la matrice.
La est une vue en perspective et schématique d’un exemple de réalisation d’un renfort fibreux pouvant être utilisé pour la réalisation d’une aube conforme à un mode de réalisation de l’invention ;
La une vue en coupe schématique d’un exemple de réalisation d’une aube conforme à un deuxième mode de réalisation de l’invention ;
La est une vue schématique, en coupe axiale et partielle d’un exemple de turbomachine du type USF comprenant une seule hélice non carénée et un redresseur non caréné auquel s’applique l’invention ; et
La est une vue schématique d’un exemple d’aéronef pouvant comprendre au moins une turbomachine conforme à un mode de réalisation de l’invention.
Préparation et caractérisation d’un agent liant L comprenant le polymère P2 selon l’invention :
Dans un réacteur en verre de 1 L muni d’une agitation mécanique et d’un chauffage par bain d’huile, on introduit 90g d’acide acrylique (monomère a), 10g d’acrylate d’éthyle (monomère b) et 820g d’eau désionisée. On chauffe à 70°C. Puis, on coule en une seule fois une solution comprenant 0,35g de persulfate d’ammonium dans 10g d’eau désionisée. On maintient la température à 85°C durant 60 min. À nouveau, on coule en une seule fois une solution comprenant 0,35g de persulfate d’ammonium dans 20g d’eau désionisée. On maintient la température à 85°C durant 60 min. Après refroidissement à température ambiante, le pH est ajusté à 5,7 par addition de 39,4g de LiOH.H 2 O dans 40g d’eau désionisée
On obtient un agent liant L hydrosoluble selon l’invention comprenant le copolymère P2 de masse moléculaire moyenne en poids, Mw mesurée par CES, de 256 000 000g/mole en solution aqueuse ayant une concentration de 10,4% en poids.
Avec l’agent liant L comprenant le polymère P1 (11,2% en poids), sous agitation durant 2 heures à 3 000 tour/min au moyen d’un agitateur équipé d’une roue de 40 mm, on prépare une composition aqueuse comprenant 5 % en poids sec de polymère P1 et 5% en poids sec de noir de carbone (Black C65 « Imerys »).
Puis, dans un bécher en verre, sous agitation durant 1 heure à 4 500 tour/min au moyen d’un agitateur équipé d’une roue de 25 mm, on introduit 0,32g de cette composition aqueuse de noir de carbone et de polymère P1, 1,2g de particules de silicium (SI-100 30-50 nm, « Get Nano Materials ») et de l’eau désionisée. On ajoute 6,32g d’un mélange de graphites (GHDR 92,5% en poids, SFG15L 5% en poids, KS6L 2,5% en poids, « Imerys ») et de l’eau désionisée. On maintien l’agitation durant 1 heure. On ajoute alors 0,4 g de latex liant styrène-butadiène (latex SNR BM-451B « Zeon », 40% en poids) et on agite durant 30 min à 500 tour/min. Les quantités d’eau ajoutées sont définies pour obtenir une composition aqueuse d’anode T1 selon l’invention dont la concentration finale en poids sec est de 44,6%.
De manière analogue, on prépare la composition aqueuse d’anode T2 selon l’invention dont la concentration finale est également de 44,6% en poids sec. Elle comprend l’agent liant L selon l’invention comprenant le copolymère P2 (10,4% en poids).
Une feuille de cuivre de 100 µm d’épaisseur est enduite d’une épaisseur de 20 µm de composition T1 selon l’invention au moyen d’une barre d’application manuelle. On découpe des disques de 15 mm de diamètre au moyen d’une découpeuse de précision. Les disques enduits sont calandrés à 0,6 t/cm2 au moyen d’une presse. Puis, on sèche les disques dans une étuve en augmentant progressivement la température jusqu’à 110ºC sous vide pendant 18 heures.
De manière analogue, on prépare et on caractérise une anode au moyen de la composition aqueuse d’anode T2. Les résultats sont présentés dans le tableau 1.
Polymère Densité (g/cm3) Porosité (% vol.) P1 1,8 18 P2 1,8 22
Dans une boite à gants (« MBraun LabStar ») maintenue sous atmosphère inerte (Ar, O 2 et H 2 O 6 dans un mélange ethylene carbonate-ethyl méthyl carbonate avec 2% de vinyl carbonate et 10% de fluoro éthylène carbonate), une anode selon l’invention, un disque de lithium prédécoupé (15,6 mm de diamètre et 0,25 mm d’épaisseur) puis un disque séparateur (« Whatman » GF/C 1822-849, 17 mm de diamètre, 0,26 mm d’épaisseur et 1,2 µm de taille de pores) ainsi qu’un disque séparateur (« Celgard » 2325 tri-couche PE/PP/PE) sur l’électrode de travail.
Une autre approche souvent mise en œuvre est l’échange d’ions. Il s’agit alors de contacter la solution aqueuse avec un matériau ou une formulation organique à même d’échanger le métal à extraire avec le plus souvent un proton H + ou un sodium Na + . Un inconvénient de cette approche est que si l’échange d’ion se fait avec un Na + , le métal desextrait en régénération sera impur et si l’échange d’ion se fait avec un H + , il est de nouveau nécessaire de mettre en œuvre des réactifs en extraction, en lavage et en régénération du matériau (acides et bases de neutralisation) pouvant être en quantité importante ce qui génère des frais de fonctionnement non négligeables et potentiellement l’installation localement d’une usine de chlore et de soude caustique pour la production de ces acides et bases. Un autre inconvénient peut être dû à la régénération ou au lavage acide du matériau d’échange d’ions qui, s’il est inorganique, peut subir lui aussi une lixiviation et donc sa propre dégradation au fil du temps avec de potentielles émissions dans l’environnement de métaux de transition et/ou lourds Mn, Ti, Sn, Cu, Al, V ou Sb, selon la composition initiale du matériau d’échange d’ions choisi. Enfin, notons l’absence d’une extraction directe d’un sel neutre et l’ajout systématique d’un sel/déchet au système tel que du Na 2 SO 4 issu de la combinaison, au global, de 2 NaOH et de H 2 SO 4 .
Une autre approche est l’adsorption de sel. Il s’agit de fixer par voie physique ou électrochimique le sel de métal à la surface ou à l’intérieur des pores d’un matériau adsorbant. Très peu d’applications ont vu le jour mais citons l’adsorption sélective de lithium et la déionisation capacitive pour le dessalement d’eaux saumâtres de faible salinité. L’adsorption est naturellement économiquement limitée à l’arrêt de faibles quantités d’ions du fait des très importantes surfaces d’adsorption poreuse nécessaires soit moins de 5 g NaCl/L de solution en déionisation capacitive (CDI) et moins de 6,5 g LiCl/L de solution en extraction sélective par Adsorption.
La présente invention vise à obtenir une solution technique et économique permettant l’extraction sélective d’un sel à extraire pour une large plage de concentration, avec un rendement d’extraction élevé, une consommation d’énergie se rapprochant du minimum d’énergie théorique (associée à l’extraction d’un sel de l’eau), une capacité à produire ce sel extrait en haute pureté, une consommation d’eau également proche du minimum théorique et une consommation en réactifs nulle.
A cet effet, la présente invention porte sur un procédé d’extraction sélective d’un sel à extraire comprenant au moins un cation et au moins un anion à partir d’une saumure à traiter contenant ledit sel à extraire et des sels autres que le sel à extraire, caractérisé par le fait que : on adresse la saumure à traiter à un agitateur-mélangeur d’extraction dans lequel on introduit également une phase organique hydrophobe liquide, ladite phase organique comprenant : au moins un premier composé organique solvatant l’anion du sel à extraire, protique et hydrophobe, dont le pKa dans l’eau à 25° C est d’au moins 9 ; et au moins un deuxième composé organique hydrophobe extractant sélectivement le cation du sel à extraire, présentant une constante de complexation du cation à extraire dont la valeur log K, dans le méthanol à 25°C, est supérieure à 2, on mélange ladite saumure et ladite phase organique hydrophobe liquide dans ledit agitateur-mélangeur d’extraction, et on adresse le mélange à un décanteur-séparateur d’extraction, pour obtenir: une saumure de laquelle du sel à extraire a été retiré ; et une phase organique chargée en sel à extraire; on récupère la saumure de laquelle le sel à extraire a été retiré ; on adresse la phase organique chargée en sel à extraire à un échangeur de chaleur dit « organique » dans lequel elle est réchauffée avant d’être adressée à une colonne dite de régénération dans laquelle on réalise un échange à contre-courant avec de l’eau chaude, se trouvant à une température supérieure à celle de la saumure de départ, pour obtenir : une eau contenant le sel à extraire ; et une phase organique régénérée, ayant perdu le sel à extraire ;
ladite phase organique chargée en sel à extraire étant réchauffée dans l’échangeur de chaleur par la phase organique sortant de la colonne de régénération, on recycle la phase organique régénérée dans l’agitateur-mélangeur d’extraction.
En particulier, l’extraction du sel à extraire peut être effectuée à froid, c’est-à-dire à une température entre -35°C et 35°C. La régénération dans la colonne de régénération se fait alors à une température supérieure.
La différence de température entre les étapes d’extraction et de régénération est d’au moins 30°C, de préférence de plus de 40°C et de façon davantage préférée de plus de 50°C.
En particulier, la phase organique sortant de la colonne de régénération peut être réchauffée avant d’entrer dans l’échangeur de chaleur dit « organique ».
En particulier, le premier composé organique solvatant l’anion du sel à extraire peut être choisi parmi le N-(3,4-dichlorophényl)octanamide et le N-(3,5-dichlorophényl)octanamide.
En particulier, le deuxième composé organique extractant le cation du sel à extraire peut être choisi parmi le 4-tert-butyl-Calix[4]arène acid tetraethyl ester et le 4-tert-butyl-Calix[6]arène acid hexaethyl ester.
La phase organique peut également comprendre un fludifiant choisi parmi les composés aromatiques polaires tels que le 1-chloro-2-bromo-benzène.
Avant de récupérer la saumure de laquelle du sel à extraire a été retiré, on adresse ladite saumure à un autre agitateur-mélangeur d’extraction suivi d’un décanteur-séparateur d’extraction, qui reçoit la phase organique régénérée, pour obtenir, après décantation, une saumure ayant encore moins de sel à extraire que l’on récupère ou que l’on adresse encore à un autre agitateur-mélangeur d’extraction suivi d’un décanteur-séparateur d’extraction pour obtenir une saumure ayant encore moins de sel à extraire que précédemment, ladite opération d’extraction de sel à extraire de la saumure pouvant encore être répétée au moins une fois, et on renvoie la phase organique chargée en sel à extraire, provenant de chacun des décanteurs-séparateurs d’extraction, vers l’agitateur-mélangeur d’extraction initial, la phase organique régénérée arrivant dans chaque cas dans le dernier agitateur-mélangeur d’extraction.
La pluralité d’agitateur-mélangeur-décanteur-séparateur d’extraction peut en particulier fonctionner à contre-courant. La phase aqueuse qui entre dans un agitateur mélangeur d’extraction est mise en contact avec la phase organique qui provient d’un décanteur-séparateur d’extraction supérieur.
On peut prévoir au moins une autre colonne de régénération montée en parallèle par rapport à ladite colonne de régénération initiale, qui est alimentée par une partie du flux provenant de l’échangeur de chaleur dit « organique ».
On peut adresser l’eau qui va servir d’eau de régénération dans un échangeur de chaleur dit « eau » dans lequel elle est réchauffée par l’eau chargée en sel à extraire sortant de la ou des colonnes de régénération si plusieurs sont prévues, pour obtenir une eau de régénération chauffée que l’on peut réchauffer encore avant d’être introduite dans la ou les colonnes de régénération, et l’on obtient, à partir dudit échangeur de chaleur, une eau chargée en sel à extraire refroidie.
On peut adresser la phase organique sortant du séparateur-décanteur initial à un nouvel agitateur-mélangeur dit de lavage dans lequel elle est mélangée avec de l’eau de lavage, et on adresse le mélange à un décanteur-séparateur dit de lavage pour obtenir : une phase organique chargée en sel à extraire purifiée, laquelle est renvoyée à l’échangeur de chaleur dit « organique » ; et une phase aqueuse que l’on adresse à une unité de purification pour obtenir : une saumure retentât ou concentrât ou raffinat que l’on adresse au mélangeur-agitateur d’extraction initial ; et de l’eau que l’on réadresse au nouvel agitateur-mélangeur de lavage.
Le déflecteur 22 obture en partie l’extrémité radialement interne 20a du bras 20. Le déflecteur 22 présente un bord 22b axialement opposé à la paroi aval 202 du bras 20. Ce bord 22b délimite axialement avec la paroi amont 201 du bras 20 l’entrée d’huile 200a.
De manière préférée, la cloison radiale 21 est positionnée dans la cavité interne 200 du bras 20 de façon à ce que l’huile s’écoule à partir du fond d’enceinte F dans le compartiment amont 21a lors d’une inclinaison maximale autorisée de la turbomachine 1 vers l’aval, typiquement lors d’une manœuvre en cabré de l’aéronef, pendant les phases de décollage de l’aéronef par exemple.
Selon un premier mode de réalisation représenté sur les figures 5a et 5b, l’extrémité libre 210 de la cloison 21 est située sur ou en aval d’une seconde droite D2 passant par le bord libre 22b du déflecteur 22 et parallèle à un plan vertical lorsque la turbomachine 1 est inclinée vers l’aval selon un angle d’inclinaison maximum autorisé. Ceci assure l’écoulement de l’huile dans le compartiment amont 21a plutôt que dans le compartiment aval 21b pendant une manœuvre en cabré de l’aéronef.
Selon une variante du premier mode de réalisation représenté sur la , la cloison 21 présente une section courbe 211 reliée à la paroi de fond 20b’. Ceci permet d’agrandir le volume du compartiment amont 20a. Selon cette variante, afin de minimiser les pertes de charge, la seconde section S2 est inférieure à une section de passage intermédiaire S3 d’huile du compartiment aval 21b.
Selon un second mode de réalisation représenté sur la , une barrière de séparation 23 est agencée dans le compartiment amont 21a. La barrière de séparation 23 sépare le compartiment amont 21a en un premier sous compartiment 21a’ et un second sous compartiment 21a’’. Le second sous compartiment 21a’’ est situé entre le compartiment aval 21b et le premier sous-compartiment 21a’. Les premier et second sous compartiments 21a’, 21a’’ sont séparées par la barrière de séparation 23.
Préférentiellement, la barrière de séparation 23 s’étend radialement vers l’extérieur à partir du déflecteur 22 et s’étend au moins jusqu’à la seconde sortie 20d. Dans l’exemple de la , la barrière de séparation 23 s’étend dans la seconde sortie 20d. Encore plus préférentiellement, la barrière de séparation 23 est reliée au bord 22b du déflecteur 22. La barrière de séparation 23 et le déflecteur 22 peuvent former une seule pièce ou deux pièces distinctes reliées l’une à l’autre par collage par exemple.
Préférentiellement, un évent 22c est ménagée dans la paroi axiale 22a du déflecteur 22. L’évent 22c est traversant et débouche dans l’enceinte de lubrification 17 et dans une partie de la cavité interne 200 située du côté du compartiment aval 21b.
Afin d’assurer la lubrification du réducteur de vitesse 12 dans l’enceinte de lubrification 17, la turbomachine 1 comprend un système de lubrification du réducteur de vitesse 12 représenté par exemple sur les figures 3 et 4.
Le système de lubrification comprend un circuit principal 24 de lubrification, un circuit auxiliaire 25 de lubrification, les circuits principal et auxiliaire 24, 25 étant reliés à l’enceinte de lubrification 17. Le système de lubrification 23 peut comprendre en outre un dispositif sélectif de projection 26 de l’huile de lubrification dans l’enceinte de lubrification 17, ce dispositif sélectif de projection 26 étant relié au circuit principal 24 et au circuit auxiliaire 25.
Le circuit principal 24 comprend typiquement un circuit d’alimentation 240 reliant un réservoir principal 240b à l’enceinte de lubrification 17. Le circuit d’alimentation 240 comprend une pompe d’alimentation 240a montée entre le réservoir principal 240b et l’enceinte de lubrification 17, en particulier entre le réservoir principal 240b et le dispositif sélectif de projection 26. La pompe d’alimentation 240a est par exemple entrainée mécaniquement par l’arbre haute pression 9. Avantageusement, la pompe d’alimentation 240a est reliée à l’arbre haute pression 9 par l’intermédiaire d’une boite d’accessoire (AGB pour « accessory gearbox » en langue anglaise). La boite d’accessoire est par exemple logée dans le compartiment inter-veines 1c. Ainsi, lorsque l’arbre haute pression 9 est entrainé en rotation, il amorce la pompe d’alimentation 240a qui aspire l’huile du réservoir principal 240b et alimente en huile le dispositif sélectif de projection 26. Le circuit d’alimentation 240 peut comprendre en outre au moins un échangeur air/huile 240c agencé par exemple entre le dispositif sélectif de projection 26 et la pompe d’alimentation 240a.