INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Etat de la technique antérieure Une turbomachine de l’art antérieur comporte classiquement, de l’amont vers l’aval dans le sens de circulation des gaz au sein de la turbomachine, un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression. La turbine haute pression est reliée au compresseur basse pression par l’intermédiaire d’un arbre haute pression. La turbine basse pression est reliée au compresseur basse pression par l’intermédiaire d’un arbre basse pression. Les arbres sont classiquement guidés par des paliers, par exemple par des paliers à roulement, dans différentes zones des arbres.
Les arbres de turbomachine actuels tournent à des vitesses élevées et sont soumis à des efforts et des couples importants, générant des contraintes thermiques et des besoins en lubrification accrus. Lors de la rotation des arbres, de l’huile à haute température est projetée dans les enceintes contenant les différents paliers, de façon non contrôlée et formant un important brouillard d’huile.
Le document EP 1 496 209 vise à limiter un tel phénomène en équipant le palier de flasques amont et aval, c’est-à-dire situés axialement de part et d’autre du palier, de façon à contenir de telles projections d’huile.
Les termes axial, radial et circonférentiel sont définis par rapport à l’axe de rotation du palier, qui correspond classiquement à l’axe de la turbomachine. Chaque flasque comporte une première face radiale tournée vers ledit palier et une seconde face radiale opposée, chaque flasque comportant des ouvertures régulièrement réparties sur la circonférence et radialement le long du flasque. Les ouvertures s’étendent axialement de la première face à la seconde face et sont destinées à être traversées par l’huile projetée sur le flasque.
De tels flasques permettent de récupérer l’huile projetée lors du fonctionnement de la turbomachine, cette huile s’écoulant le long des faces du flasque par gravité avant de retomber et s’écouler en direction d’un point bas de l’enceinte où l’huile est évacuée. Le temps de parcours de l’huile chaude est ainsi réduit et le phénomène de brouillard d’huile chaude est limité.
Cependant, une partie de l’huile s’écoulant sur les faces des flasques peut retomber sur l’arbre s’étendant au centre du palier. Cette huile peut prélever une partie de la puissance ou du couple de l’arbre tournant, affectant les performances de la turbomachine.
Présentation de l’invention Le présent document vise à remédier à cet inconvénient, de manière simple, fiable et peu onéreuse.
A cet effet, le présent document concerne un ensemble pour une turbomachine, comportant un palier annulaire s’étendant autour d’un axe, ledit palier comportant une partie radialement interne et une partie radialement externe aptes à pivoter l’une par rapport à l’autre autour dudit axe, au moins un flasque s’étendant radialement en regard d’au moins une partie du palier, axialement en amont et/ou aval dudit palier, ledit flasque comportant une première face tournée vers ledit palier et une seconde face opposée, ledit flasque comportant au moins une ouverture s’étendant axialement de la première face à la seconde face, destinée à être traversée par de l’huile, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens de guidage de l’huile situés au moins en partie haute du flasque et en partie radialement interne dudit flasque, aptes à guider l’huile vers le bas par gravité.
Les termes axial, radial et circonférentiel sont définis par rapport à l’axe du palier. Les termes amont et aval sont définis comme étant situés axialement de part et d’autre du palier. Les termes haut et bas sont définis par rapport à l’orientation générale de la gravité terrestre.
De cette manière, les moyens de guidage permettent de guider l’huile qui est projetée en partie haute du flasque et qui ruisselle vers le bas le long du flasque. Un tel guidage est assuré par gravité le long de la partie radialement interne du flasque, de façon à limiter la quantité d’huile pouvant retomber par gravité sur un arbre central, situé radialement à l’intérieur du palier.
Ceci permet de réduire le couple prélevé sur ledit arbre et améliorer ainsi les performances de la turbomachine.
Les moyens de guidage d’huile peuvent délimiter au moins un canal ouvert vers le haut et s’étendant circonférentiellement sur une partie au moins de la circonférence en partie radialement interne de la première face et/ou de la seconde face du flasque.
L’huile s’écoulant le long de la face correspondante du flasque en partie haute du flasque retombe ainsi dans le canal ouvert et s’écoule ensuite circonférentiellement le long dudit canal.
Ledit canal peut également être ouvert à ses extrémités circonférentielles, de sorte que l’huile peut s’écouler librement au niveau desdites extrémités du canal.
Selon une variante de l’invention, l’étape de formation de la deuxième couche barrière peut comprendre la formation d’une couche à base de Nitrure de Silicium (SiN), d’Oxynitrure de Silicium (SiO x N y ) ou de Nitrure d’Aluminium (AIN). Une couche à base de tel matériau permet de réaliser une barrière de diffusion d’hydrogène vers la couche piézoélectrique et/ou la couche de piégeage.
Selon une variante de l’invention, le procédé peut comprendre en outre une étape de formation d’une couche diélectrique sur le substrat support et/ou sur le substrat comprenant une couche piézoélectrique avant l’étape d’assemblage, de telle manière que l’interface de collage soit une interface de liaison oxyde – oxyde. L’interface d’assemblage du substrat support avec le substrat comprenant une couche est faite à l’interface entre deux couches diélectriques, avec des liaisons de type oxyde – oxyde, en particulier une liaison de type Si-O-Si, qui est un type de liaison connue pour être stable. Ainsi, le substrat piézoélectrique sur isolant obtenu par le procédé selon l’invention présente une liaison stable entre la couche piézoélectrique et le substrat support.
Selon une variante de l’invention, le procédé de fabrication peut comprendre en outre une étape de formation d’une couche diélectrique d’un premier matériau sur le substrat support et/ou d’un deuxième matériau différent du premier matériau sur le substrat comprenant une couche piézoélectrique avant l’étape d’assemblage. Par exemple, le premier matériau est à base de Nitrure de Silicium, en particulier du Si 3 N 4 , et le deuxième matériau est à base d’Oxynitrure de Silicium (SiO x N y ), en particulier du SiON. Ainsi, l’interface de collage est une interface de liaison Si 3 N 4 - SiO x N y . Une telle interface présente des avantages au niveau de l’impédance acoustique de la structure fabriquée tout en étant une interface d’assemblage stable.
représente schématiquement un procédé de fabrication d’un substrat piézoélectrique sur isolant (POI) selon un premier mode de réalisation de l’invention.
représente schématiquement un procédé de fabrication d’un substrat donneur et un substrat donneur selon une première variante du deuxième mode de réalisation de l’invention.
représente schématiquement un procédé de fabrication d’un substrat piézoélectrique sur isolant (POI) selon un troisième mode de réalisation de l’invention.
La illustre schématiquement un procédé de fabrication d’un substrat piézoélectrique sur isolant (POI) selon le premier mode de réalisation de l’invention.
Le procédé de fabrication d’un substrat piézoélectrique sur isolant (POI) commence par l’étape I) de fournir un substrat support 100, en particulier un substrat massif. Un substrat massif est un substrat à base d’un seul matériau typiquement d’une épaisseur comprise entre 200µm et 1mm.
Le substrat support 100 peut être un substrat à base de Silicium, de Saphir, de Nitrure d'Aluminium (AIN), de Carbure de Silicium (SiC) ou encore d'Arséniure de Gallium (GaAs). Le substrat support 100 peut être un substrat cristallin ou poly cristallin.
Le substrat support 100 comprend une couche de piégeage 102 déposée sur une surface libre 104 du substrat support par une technique de déposition, par exemple par déposition chimique en phase vapeur à pression sous atmosphérique LPCVD ou encore la technique de déposition chimique en phase vapeur assistée par plasma PECVD ou non assistée par plasma CVD. La température de déposition est comprise entre 200 o C et 1100 o C. La couche de piégeage 102 est une couche à base de Silicium, par exemple, à base de Silicium poly cristallin ou de Silicium amorphe ou encore de Silicium poreux, poli ou non poli. L’épaisseur t p de la couche de piégeage 102 est comprise entre 5nm et 5µm.
La couche de piégeage 102 est donc une couche non cristalline présentant des défauts structurels tels que des dislocations, des joints de grains, des zones amorphes, des interstices, des inclusions, et/ou des pores. Ces défauts structurels forment des pièges pour des charges susceptibles de circuler dans le matériau, par exemple au niveau de liaisons chimiques non complètes ou pendantes. La couche de piégeage 102 présente ainsi une résistivité élevée ce qui résulte en une conduction de charge réduite à l’intérieur de la couche, et par conséquent un courant réduit à l’intérieur de la couche de piégeage.
Lors de l’étape II) du procédé selon le premier mode de réalisation, un substrat comprenant une couche piézoélectrique 106 est fourni. Il s’agit de préférence d’une couche épaisse de matériau piézoélectrique 108 d’une épaisseur t 1 fournie sur un substrat de base 110.
En raison du grand nombre de tubes 2 présents dans un échangeur thermique, un grand nombre de signaux de mesure peut ainsi être obtenu. Typiquement, on dispose au moins de plusieurs centaines de signaux de mesure. Or, comme ceux-ci sont acquis indépendamment les uns des autres, et que la vitesse de déplacement de la sonde de mesure 1 peut varier en fonction des tubes 2, les signaux de mesure ne sont pas synchronisés entre eux. Par exemple, le passage d’une même plaque entretoise sera présent à différents instants dans deux signaux de mesure. Il est également possible que les tubes 2 aient des longueurs variables. Il convient donc de synchroniser les signaux de mesure, en faisant correspondre les principales variations d’amplitude rencontrées sur tous les signaux de mesure.
Préalablement, il est possible d’effectuer un rééchantillonnage des séries temporelles des signaux de mesure visant à assurer qu’elles aient toutes le même nombre de pas de temps. Un tel rééchantillonnage est connu de l’homme du métier, et implique par exemple une interpolation ou un ajout de valeurs intercalaires (typiquement zéros) suivi d’un filtrage passe-bas.
Après rééchantillonnage, les signaux de mesure se présentent en tant que Q séries temporelles x 1 , x 2 , …., x Q de taille N, c’est-à-dire que pour tout entier i compris entre 1 et Q, la série temporelle x i est une fonction est une fonction {1,…, N}→ℝ P , avec P le nombre de composantes du signal de mesure.
Une série temporelle de référence est ensuite déterminée (étape S02). Cette série temporelle de référence correspond à la moyenne arithmétique, à chaque instant, des signaux de mesure : soit x : {1,…,N}→ ℝ P la série temporelle de référence définie, pour tout élément t ∈{1,…,N}, par :
Il est ensuite procédé à une synchronisation (étape S03) de chaque signal de mesure avec la série temporelle de référence en appliquant une déformation temporelle dynamique, ou DTW pour l’anglais « Dynamic Time Warping », sur ledit signal de mesure et la série temporelle de référence. Pour tout i∈{1,…,Q}, la DTW fournit une fonction de synchronisation f i :{1,…, N}→{1,…, N}qui minimise, sous certaines contraintes (f i doit notamment être croissante), la somme des écarts suivantes :
où les doubles barres désignent la norme euclidienne.
Il est à noter que puisque chaque signal de mesure est synchronisé avec la série temporelle de référence, par transitivité, les signaux de mesure deviennent synchronisés entre eux. En outre, puisque la série de référence est construite à partir de l’ensemble des signaux de mesure, la synchronisation ne repose donc pas sur la désignation arbitraire de l’un des signaux de mesure comme étant la référence ou par le choix d’un signal extérieur.
Habituellement, la DTW met en œuvre un calcul de distance entre séries, ce qui nécessite d’appliquer la DTW à chaque couple de série, soit Q(Q-1)/2 calculs de DTW lorsque Q séries sont traitées. En déterminant et utilisant la série de référence, le nombre de calculs de DTW est réduit à Q, la DTW étant appliquée à chaque série relativement à la série de référence. Or, l’emploi de la DTW est très gourmand en calcul, et donc en temps et en ressources. Cette réduction du temps de calcul permet de grouper un grand nombre de séries et d’améliorer la qualité de la détection. De fait, de préférence le nombre de signaux de mesure pris en compte est supérieur à 100, de préférence supérieur à 500, et de préférence encore supérieur à 1000.
Comme évoqué plus haut, les signaux de mesure résultant de l’acquisition par sondes de mesure 1 à courants de Foucault sont à valeurs multidimensionnelles. Plus précisément, l’existence de quatre canaux à valeurs complexes font qu’elles sont à valeurs dans ℂ 4 . Les valeurs complexes sont séparées en parties réelle et imaginaire afin d’obtenir un signal de mesure à valeurs dans ℝ 8 . Dans la suite, on notera XFA, YFA, XF1, YF1, XF2, YF2, XF3, YF3 chacune des 8 valeurs composant le signal de mesure, les valeurs XF étant dérivées des parties réelles tandis que les valeurs YF sont dérivées des parties imaginaires, la dernière lettre A désignant une acquisition en mode absolu tandis que la présence d’un chiffre indique une acquisition en mode différentiel. Bien entendu, il ne s’agit que d’un exemple limitatif, et le signal de mesure peut être différent, et le nombre P de composantes peut être différent de 8. De préférence toutefois, P est strictement supérieur à 3.
De préférence, la DTW est appliquée multi-dimensionnellement sur les P composantes simultanément du signal de mesure : la DTW est appliquée aux vecteurs dans ℝ P regroupant les composantes du signal de mesure. Un signal de mesure à valeurs dans ℝ P subira la déformation temporelle minimisant la somme des distances euclidiennes entre ses points (dans ℝ P ) et les points correspondants de la série de référence. Pour être retenue, une déformation doit donc être avantageuse dans toutes les composantes du signal de mesure et non une seule. Du fait que les éléments extérieurs tels que les plaques entretoises 4 sont visibles sur toutes les composantes d’un signal de mesure, appliquer la DTW aux signaux de mesure à valeurs dans ℝ P plutôt que séparément à chaque composante permet de la stabiliser et évite des erreurs de synchronisation (comme par exemple la synchronisation d’un pic aberrant dans une composante avec un bord de plaque entretoise 4 visible sur le signal de référence).
La montre un exemple d’un extrait d’une première composante, en l’occurrence YF2, d’un signal de mesure correspondant à la traversée d’une plaque entretoise 4 de la branche chaude par la sonde de mesure 1, avant synchronisation. La montre l’exemple de la après synchronisation par DTW avec la série temporelle de référence, qui est la moyenne des signaux de mesure. La montre un exemple d’un extrait d’une deuxième composante, en l’occurrence XF3, d’un signal de mesure correspondant à la traversée d’une plaque entretoise 4 de la branche chaude par la sonde de mesure 1, avant synchronisation. La montre un l’exemple de la après synchronisation par DTW avec la série temporelle de référence, qui est la moyenne des signaux de mesure. Les unités sont arbitraires et n’ont aucune importance, seules comptent les déviations par rapport aux autres signaux de mesure.
On constate que la synchronisation permet de rapprocher les signaux de forme similaire, et certains signaux se détachent de l’ensemble ainsi formé : l’étape suivante du procédé a justement pour objet de détecter les signaux de mesure qui se détachent. L’étape suivante est ainsi une recherche (étape S04) d’une éventuelle anomalie en mesurant une éventuelle déviation locale d’un signal de mesure par rapport aux autres signaux de mesure. De préférence, la recherche d’une éventuelle anomalie est effectuée composante par composante, et non pas sur un vecteur dans ℝ P .
La recherche d’une éventuelle anomalie peut par exemple être effectuée via le facteur local d’anomalie, plus connu sous l’acronyme LOF pour l’anglais « Local Outlier Factor ». La LOF est basée sur un concept de densité locale, où la densité est donnée par les k plus proches voisins, dont la distance est utilisée pour estimer la densité. En comparant la densité locale d’une composante d’un signal de mesure aux densités locales de ses voisines, on peut identifier les régions de densité similaire, et les parties d’une composante d’un signal de mesure qui ont une densité moindre que ses voisines, qui sont alors considérées comme des anomalies.
La LOF requiert pour sa mise en œuvre des séries temporelles synchrones, comme le sont les signaux de mesure après DTW. En effet, dès lors qu’un motif d’une série temporelle ne survient pas au même moment qu’un motif similaire sur plusieurs autres séries temporelles, le facteur local d’anomalie de la série temporelle augmente. La LOF est appliquée séparément à chaque composante, et ne se fonde donc pas sur la distance euclidienne entre les vecteurs dans ℝ P regroupant les composantes du signal de mesure. Pour qu’une anomalie soit détectée, il suffit qu’elle soit présente sur l’une des composantes du signal de mesure.
L’approche proposée permet de mettre en évidence des anomalies qui n’auraient pas été détectées ou à l’inverse permet de considérer comme exempt d’anomalies des signaux de mesure présentant des valeurs atypiques. Par exemple, en référence à la , le procédé permet de mettre en évidence les anomalies dans les signaux de mesure correspondant aux courbes 40, 41, 42 ou 43. En revanche, malgré leur déviation apparente avant synchronisation, les signaux de mesure correspondant aux courbes 45 ou 46 ne seront finalement pas considérées comme présentant des anomalies. La DTW permet de compenser d’éventuels décalages temporels entre les signaux de mesure, qui ne sont pas des anomalies. Ainsi, sur la , le signal de mesure qui correspondait à la courbe 45 de la se trouve resynchronisé avec les autres et ne présente plus de comportement atypique. En revanche, les courbes déviant du comportement majoritaires 50, 51, 52, 53, 54 sont toujours mises en évidence.
En référence à la , le procédé permet de mettre en évidence les anomalies dans les signaux de mesure correspondant aux courbes 60, 61. En revanche, malgré leur déviation apparente avant synchronisation, les signaux de mesure correspondant aux courbes 65 ou 66 ne seront finalement pas considérés comme présentant des anomalies. La DTW permet, en recalant les signaux, de mettre en évidence des comportements atypiques qui n’apparaissaient pas comme initialement visibles. Ainsi, sur la , le signal de mesure correspondant à la courbe 70 présente une anomalie non initialement visible, alors que d’autres restent mises en évidence, comme par exemple les signaux de mesure des courbes 60 et 61, qui correspondent désormais aux courbes 71 et 72, et dont la déviation par rapport au comportement majoritaire reste visible. D’autres courbes 75, 76, bien que présentant parfois des déviations, ne sont pas considérées comme des anomalies par le procédé.
Le document EP3783205A1 décrit un dispositif de capture de CO2 embarqué dans un véhicule. Le véhicule comporte un contrôleur électronique chargé de gérer le transfert du C02 contenu dans un réservoir embarqué vers une station de récupération externe, en fonction d’un niveau d’énergie disponible dans le véhicule. Si l’énergie disponible dans le véhicule n’est pas suffisante, le contrôleur commande un transfert du C02 en utilisant une énergie fournie par la station de récupération externe.
Le document US2020400058A1 décrit un dispositif de piégeage de CO2 embarqué dans un véhicule hybride de type thermique-électrique et capturant le CO2 présent dans les gaz d’échappement du véhicule. Le CO2 est refroidi pour son stockage en utilisant une énergie fournie par une batterie électrique du véhicule. Le fonctionnement du dispositif est géré en fonction de l’état de charge de la batterie électrique du véhicule.
Il est souhaitable de proposer un système de captage et collecte de CO2 conçu pour réduire l’empreinte carbone d’un parc automobile roulant et aider les industriels de l’automobile à atteindre la neutralité carbone.
Selon un premier aspect, l’invention concerne un système de captage et collecte de dioxyde de carbone (CO2) dans un parc automobile roulant comprenant une pluralité de véhicules équipés chacun d’un dispositif embarqué de captage, traitement et stockage de CO2 et une station de collecte dans laquelle est récupéré le CO2 capté dans les véhicules. Conformément à l’invention, chaque dispositif embarqué de captage, traitement et stockage de CO2 comprend au moins un réservoir de stockage embarqué, compact et amovible, dans lequel le CO2 capté est stocké sous la forme de fluide supercritique, le réservoir de stockage une fois plein étant retiré du véhicule et remplacé par un réservoir de stockage vide disponible dans la station de collecte, et la station de collecte comprenant des moyens d’entreposage, de gestion et de suivi des réservoirs de stockage et des moyens de gestion de comptes utilisateurs associés aux véhicules.
Selon une caractéristique particulière, le réservoir de stockage est un réservoir standard ayant un identifiant de traçabilité.
Selon une autre caractéristique particulière, le dispositif embarqué de captage, traitement et stockage de CO2 comprend également un dispositif de captage de CO2 gazeux et un dispositif de condensation, le dispositif de condensation incluant un échangeur thermique et un compresseur et assurant une transition du CO2 de l’état gazeux à l’état de fluide supercritique.
Selon encore une autre caractéristique particulière, lorsque le véhicule est de type thermique, le dispositif de captage de CO2 gazeux est un filtre de type à membrane implanté dans la ligne d’échappement des gaz brulées du véhicule pour capter le CO2 présent dans les gaz brulés.
Selon encore une autre caractéristique particulière, lorsque le véhicule est de type thermique, l’échangeur thermique est raccordé à une dérivation de la ligne d’échappement et/ou à un dispositif de climatisation du véhicule pour des échanges thermiques avec le CO2 gazeux traversant l’échangeur thermique.
Selon encore une autre caractéristique particulière, lorsque le véhicule est de type électrique, le dispositif de captage de CO2 gazeux est de type assurant un captage du CO2 présent dans l’air ambiant et est activé lorsque le véhicule est relié à une borne de recharge électrique procurant une énergie électrique renouvelable.
Selon encore une autre caractéristique particulière, lorsque le véhicule est de type électrique, l’échangeur thermique est raccordé à un dispositif de climatisation du véhicule pour des échanges thermiques avec le CO2 gazeux traversant l’échangeur thermique.
Selon encore une autre caractéristique particulière, le dispositif embarqué de captage, traitement et stockage de CO2 comprend également une pile à combustible inversée et un autre réservoir de stockage embarqué, compact et amovible, la pile à combustible inversée étant alimentée en énergie électrique lorsque le véhicule est relié à la borne de recharge électrique et produisant un carburant de synthèse par réaction catalytique entre des molécules du CO2 gazeux capté et des molécules d’hydrogène obtenue par électrolyse d’une eau fournie par un réservoir d’eau embarqué du véhicule, le carburant de synthèse étant stocké dans ledit autre réservoir de stockage qui, une fois plein, est retiré du véhicule et remplacé par un réservoir de stockage vide disponible dans la station de collecte.
Selon encore une autre caractéristique particulière, ledit autre réservoir de stockage est un réservoir standard ayant un identifiant de traçabilité.