INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Un objectif de l’invention est d’améliorer la résistance d’aubes de soufflante aux efforts aérodynamiques auxquels elles sont soumises, en particulier aux efforts 1P, sans dégradation de leurs performances aérodynamiques. Un autre objectif est d’alléger des aubes de soufflante sans dégradation de leur résistance aux efforts aérodynamiques auxquels elles sont soumises, en particulier aux efforts 1P, ni de leurs performances aérodynamiques.
A cet effet, l’invention a pour objet, selon un premier aspect, une aube à calage variable pour soufflante de turbomachine, comprenant une pale à profil aérodynamique et un pied configuré pour être inséré dans une alvéole d’un moyeu de soufflante, l’aube étant apte à pivoter relativement à un bâti du moyeu de soufflante autour d’un axe de calage, le pied présentant une surface de peau périphérique et comportant un bulbe et une échasse reliant le bulbe à la pale, le bulbe étant relié à l'échasse par un col définissant un minimum local de la section du pied suivant un plan orthogonal à l’axe de calage, dans laquelle au moins un tronçon du pied comporte une couche de surface délimitant au moins pour partie la surface de peau et une couche interne comprise entre l’axe de calage et la couche de surface, la couche de surface ayant une première raideur et la couche interne ayant une deuxième raideur strictement supérieure à la première raideur, le tronçon du pied incluant le col et au moins une partie de l’échasse.
L’invention a également pour objet, selon un deuxième aspect, une soufflante de turbomachine comprenant un moyeu de soufflante et une pluralité d’aubes à calage variable telles que définies ci-dessus.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, la turbomachine présente la caractéristique suivante : la turbomachine est une turbomachine à soufflante non carénée.
Brève description des Figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : la est une vue de dessus d’un aéronef selon un exemple de réalisation de l’invention, la est une vue simplifiée en coupe longitudinale partielle d’une turbomachine de l’aéronef de la , la est une vue simplifiée en coupe longitudinale partielle d’une partie d’une soufflante de la turbomachine de la , la est une vue en perspective d’un pied de l’aube de la , et les Figures 5 à 11 sont des vues simplifiées en coupe longitudinale de différentes variantes d’un tronçon du pied d’aube de la .
Le pignon libre 82 comporte après le cône de synchronisation 84, des dents d’engagement 94 qui lui sont liés.
La présente une fourchette de commande 100 déplacée par l’actionneur de synchroniseurs 60, qui est engagée dans la rainure 90 du manchon de synchronisation 86 pour le déplacer axialement. Un capteur de position 102 relié au calculateur de contrôle de la transmission d’une unité de commande 70, mesure la position axiale de la fourchette 100 pour permettre sa commande.
La illustre un graphique présentant en fonction du temps différentes caractéristiques de fonctionnement d’une boîte de vitesses de l’art antérieur, pendant l’engagement d’un rapport. Plus précisément, cette présente en fonction du temps T lors de l’engagement d’un rapport, des courbes représentant la vitesse 110 de l’arbre primaire, la position 112 de la fourchette 100, et l’effort 114 appliqué par l’actionneur 60 sur cette fourchette.
Au temps T0 on réalise une avance de la fourchette 100. Le manchon de synchronisation 86 comporte des dents axiales intérieures 92 présentant à chaque extrémité une pointe qui va pousser sur une dent du cône de synchronisation 84, pour appliquer son cône sur un cône correspondant du pignon libre 82. Le déplacement qui est contrôlé en vitesse, s’arrête au temps T1 à la position du premier point particulier 120 mesurée par le capteur 102. Durant cette étape d’approche du dispositif de synchronisation, on cherche généralement à réduire le temps de cette phase non fonctionnelle pour la boite de vitesse.
On réalise ensuite un contrôle de l’actionneur 60 en effort pour appliquer une pression ajustée sur les cônes de synchronisation, qui va réaliser un essorage de l’huile recouvrant ces cônes, puis un freinage de la vitesse du pignon libre 82 par friction sur ces cônes. L’effort appliqué par l’actionneur durant l’étape de synchronisation est ainsi transformé en couple qui est directement transmis aux roues motrices.
Au temps T2 la vitesse du pignon libre 82 est synchronisée avec celle de son arbre secondaire. On obtient la position du deuxième point particulier 122 mesurée par le capteur 102, qui est assez proche de celle du premier point particulier 120.
Le cône de synchronisation 84 ne reçoit alors plus de couple d’entraînement qui s’oppose à l’avance des pointes avant des dents intérieures 92 du manchon de synchronisation 86. Ce cône 84 peut tourner en dégageant ses dents entre les dents intérieures 92 du manchon de synchronisation 86, ce qui permet l’avance de ce manchon.
Après le temps T2 on a une avance du manchon de synchronisation 86 contrôlée en vitesse, puis l’engagement rapide sur les dents d’engagement 94 qui lie complètement le pignon 82 avec son arbre, se terminant à la position du troisième point particulier 124 mesurée par le capteur 102.
Toutefois, durant un tel procédé, il a été constaté qu’à partir d’un certain niveau d’effort, la fourchette va fléchir et se déformer, comme illustré sur la . Par ailleurs, à la fin de la phase de synchronisation, le synchroniseur va se « déverrouiller » brutalement (voir la ), réagissant de façon analogue à un élastique qui se détend. Durant cette phase l’actionneur perd alors le contrôle de la commande de la fourchette, le manchon de synchronisation se déplaçant rapidement tandis que l’actionneur est toujours piloté en effort. Dans un tel cas, il existe un risque que le manchon de synchronisation percute les crabots sans être « contrôlé » par l’actionneur.
En plus d’une usure prématurée, un tel phénomène entraîne des bruits à chaque choc de commutation de rapports audibles pour un conducteur, d’autant plus si le véhicule se déplace dans un bruit de fonctionnement relativement faible, ce qui est généralement le cas s’agissant d’un véhicule automobile de type hybride ou électrique.
La illustre un graphique présentant en fonction du temps différentes caractéristiques de fonctionnement d’une boîte de vitesses selon l’invention, pendant l’engagement d’un rapport. De façon analogue à la , la présente des courbes représentant la vitesse angulaire 110 de l’arbre primaire et l’effort 114 appliqué par l’actionneur 60 sur cette fourchette, ceci en fonction du temps T lors de l’engagement d’un rapport.
Au temps T0, et comme dans le procédé de la , on réalise une étape d’approche dans laquelle l’actionneur 60 est contrôlé en vitesse pour déplacer le dispositif de synchronisation vers le pignon 82. Plus précisément, on réalise une avance de la fourchette 100. Le manchon de synchronisation 86 se déplace alors vers le cône de synchronisation 84. Le manchon de synchronisation 86 comporte des dents axiales intérieures 92 présentant à chaque extrémité une pointe qui va pousser sur une dent du cône de synchronisation 84, pour appliquer son cône sur un cône correspondant du pignon libre 82. Le déplacement qui est contrôlé en vitesse, s’arrête au temps T1 à la position du premier point particulier 120 mesurée par le capteur 102.
Durant cette étape d’approche, la vitesse du synchroniseur piloté par l’actionneur ne doit pas être trop importante, inférieure à une vitesse maximale de tolérance au risque de voir « chasser » la bague de synchronisation, provoquant dans ce cas un dysfonctionnement. Cette vitesse maximale de tolérance admissible va dépendre de l’effort résistant d’armement, et de la technologie de l’actionneur. Plus celui-ci sera « léger » plus la vitesse pourra être élevée (énergie cinétique).
On réalise ensuite un contrôle de l’actionneur 60 en effort pour appliquer une pression ajustée sur les cônes de synchronisation, qui va réaliser un essorage de l’huile recouvrant ces cônes, puis un freinage de la vitesse du pignon libre 82 par friction sur ces cônes. Cette étape de synchronisation se déroule ici en deux temps : à partir du temps T1, une première étape de contrôle de l’actionneur 60 en effort 114 par l’unité de commande 70 est mise en œuvre pour appliquer une pression ajustée Ps sur le pignon 82, cet effort Ps correspondant à un effort de synchronisation ; puis à partir d’un temps T1’, compris entre T1 et T2 où T1’ est distinct de T1 et T2, une deuxième étape de contrôle de l’actionneur en effort 114 par l’unité de commande 70 est mise en œuvre pour appliquer une pression Pt cible réduite sur le pignon 82 correspondant à un effort réduit de l’actionneur 60 par rapport à l’effort de synchronisation Ps, on a donc la relation : Pt
Durant cette première étape de contrôle de l’actionneur 60, la pression Ps ajustée par l’actionneur 60 sur le pignon 82 est appliqué axialement par rapport à l’arbre secondaire par le manchon de synchronisation 86 sur le cône de synchronisation 84. L’effort de synchronisation Ps appliqué par l’actionneur durant la phase de synchronisation est transformé en couple qui est directement transmis aux roues motrices. Dans le cas d’une boîte de vitesse à double embrayage par exemple, cet effort doit être déterminé de sorte à ce que ce couple ne perturbe pas l’accélération longitudinale du véhicule qui est obtenue par la demi boîte de vitesses correspondante qui est embrayée au moteur.
La consigne par l’unité de commande 70 de l’effort à fournir par la fourchette 100 est donc modifiée de sorte à être réduite au temps T1’ pour réduire cet effort, ceci avant d’avoir atteint un état de synchronisation au temps T2. Ainsi, la deuxième étape de contrôle de l’actionneur est mise en œuvre à l’instant T1’ en amont d’un temps T2 correspondant à la fin de l’étape de synchronisation dans laquelle la vitesse angulaire 110 du pignon 82 est synchronisée avec celle de la vitesse angulaire de l’arbre secondaire.
Ainsi, les phénomènes physiques précités qui se produisent au sein d’un réacteur nucléaire sont d’une grande complexité, ce qui nécessite de faire appel à des codes de calculs de la physique des cœurs. Par exemple, il est possible d’utiliser un code de calcul qui comporte : un module thermohydraulique 1D axial dans le canal contenant le caloporteur eau, un module thermique 1D radial dans le barreau combustible cylindrique, et un module de neutronique 3D en théorie de la diffusion neutronique.
La diffusion neutronique est un modèle théorique utilisé pour traiter une forme simplifiée de l’équation de Boltzmann qui régit le comportement des neutrons dans la matière. On trouvera des descriptions des modèles théoriques dans les références en langue française « La physique des réacteurs nucléaires, 3 ème édition » (auteur Serge Marguet, ISBN 978-2-7430-1105-5, édition Lavoisier) et en langue anglaise « The physics of nuclear reactors » (auteur Serge Marguet, ISBN 978-3-319-59558-7, édition Springer). D’autres ouvrages de référence, plus anciens présentent les principes fondamentaux de la physique des réacteurs nucléaires tel que le « Traité de Neutronique » de Jean Bussac et Paul Reuss aux éditions HERMANN ISBN 2-705- 6011-9 - seconde édition, 1985.
Pour obtenir des estimations des variables satisfaisantes, il peut être intéressant d’effectuer plusieurs itérations pour évaluer l’ensemble à l’équilibre. Une fois la convergence obtenue, le code de physique des réacteurs peut produire des résultats nécessaires pour l’exploitation et la sûreté du réacteur, en fournissant une aide considérable au pilotage d’un cœur de réacteur nucléaire, et notamment pour la localisation et valeurs des points chauds, une répartition « intelligente » de la puissance, des réponses calculées des instrumentations diverses du cœur, un pilotage et une stabilité du réacteur en fonction du temps, une irradiation des combustibles nucléaires (évaluation des burn-up), et la Distribution tridimensionnelle du Xénon 135 .
Dans le cas où le système industriel est un réacteur nucléaire, et en rapport avec la quatrième étape, la variable particulière que l’on choisit pour mettre en œuvre le procédé est le déséquilibre axial de puissance qui est particulièrement pertinent pour estimer la stabilité du réacteur.
Dans le cas où le système industriel est un réacteur nucléaire, et en rapport avec la cinquième étape, le paramètre de recalage peut être choisi comme un paramètre δ 0 intervenant dans la définition des coefficients de diffusion des neutrons rapides au sein du réacteur en limite supérieure et en limite inférieure selon l’axe vertical z du réacteur. Les neutrons rapides correspondent à la population la plus énergétique des neutrons générés dans le réacteur.
En rapport avec ces coefficients, on définit le coefficient de diffusion en limite supérieure du réacteur D 1,sup ref fourni par l’estimateur au cours d’une première estimation, le coefficient de diffusion en limite inférieure du réacteur D 1,inf ref fourni par l’estimateur au cours de la première estimation, des coefficients de diffusion en limite supérieure et inférieure du réacteur D 1,sup D 1,inf corrigés en utilisant le paramètre de recalage δ 0 .
La correction se fonde sur les relations suivantes :
D 1,sup =(2 - δ 0 - β p (P-P nom )) D 1,sup ref
D 1,inf =(δ 0 +β p (P-P nom )) D 1,inf ref
P désigne la puissance du réacteur et P nom la puissance nominale du réacteur, le paramètre β p est un coefficient de correction prédéterminé qui ne dépend que de la puissance P.
En comparant l’estimation du déséquilibre axial estimé et du déséquilibre axial mesuré, on peut trouver la valeur du paramètre δ 0 qui permet, en corrigeant les coefficients de diffusion selon les relations précédentes, de recalibrer l’estimateur. L’estimateur ainsi recalibré fournit alors des estimations du déséquilibre axial qui correspondent mieux aux mesures.
La réflexion des neutrons en limite supérieure et en limite inférieure fait partie des limites de modélisation de la diffusion neutronique dans le réacteur.
L’erreur commise est d’autant plus importante que l’écart à la puissance nominale du réacteur est important. La partie de l’erreur commise dans les estimations qui provient de cet écart à la puissance nominale est prise en compte par le terme β p (P-P nom ) qui s’annule lorsque l’écart à la puissance nominale est nul.
Le reste de l’erreur commise est prise en compte par le terme δ 0 , terme qui est plus en rapport avec l’historique de pilotage non pris en compte dans la modélisation par ailleurs.
La illustre l’effet du procédé sur la précision des estimations fournies. La représente trois courbes 21, 22 et 23 du déséquilibre axial DPAX au cours du temps. La courbe 21 représente un déséquilibre axial DPAX mesuré. Les courbes 22 et 23 représentent un déséquilibre axial DPAX estimé effectuée par l’estimateur à t=0.
Pour la courbe 22, l’estimation a été réalisée par l’estimateur en utilisant la valeur d’un paramètre de recalage estimé en comparant une séquence d’estimations et de mesures successives du déséquilibre axial avec un début temporel de la séquence de mesures successives correspondant à un instant qui n’est compris dans un intervalle temporel de stabilité.
La illustre un exemple de moteur d’avion 100 comprenant des extincteurs d’incendie 1 selon l’invention. L’exemple de moteur d’avion 100 est une turbomachine d’aéronef à double corps et double flux comprenant, de l'amont vers l'aval, dans le sens d'écoulement du flux d’air, une soufflante 200, un compresseur basse pression 300, un compresseur haute pression 400, une chambre de combustion 500, une turbine haute pression 600, et une turbine basse pression 700. Toutefois, l’invention peut s’appliquer sur une turbomachine possédant une structure différente. Le flux primaire est délimité par un carter interne 800, et le flux secondaire est délimité par le carter interne 800 et par un carter externe 900. Le carter externe 900 comprend le carter de soufflante.
Le ou les extincteurs d’incendie 1 peuvent être disposés sur la face interne du carter externe 900, ou sur la face externe du carter 800, à proximité de la chambre de combustion 500 ou des compresseurs 300, 400.
Matériau multicouches souple résistant à l’explosion d’une batterie électrique L’invention concerne le domaine des batteries électriques.
L’invention concerne plus précisément un matériau multicouches susceptible de servir de bouclier mécanique et thermique pour une application aux batteries électriques.
Art Antérieur De nombreux domaines requièrent l’utilisation d’une protection mécanique et thermique.
En particulier, la protection des batteries, spécialement des batteries lithium-ion, est à l’heure actuelle un enjeu majeur pour la sécurité et la fiabilité des véhicules de transports électriques ou hybrides, quel que soit le secteur concerné (automobile, en particuliers les véhicules légers, les poids lourds, les bus ou cars, aéronautique, ferroviaire, naval, etc).
En effet, les batteries de véhicules électriques peuvent, sous certaines conditions, subir un phénomène d’emballement thermique incontrôlable menant à l’explosion de la batterie en quelques secondes.
Cette explosion, outre un effet de souffle, s’accompagne d’une projection de particules ayant une température susceptible de dépasser les 1500°C. On parle de phénomène de « blast » selon la terminologie anglo-saxonne.
C’est pourquoi on place des boucliers mécaniques et thermiques sur et/ou autour de l’ensemble constituant la batterie, afin de confiner le souffle de l’explosion et la projection de particules chaudes.
La plupart des boucliers existants actuellement sont à base de plaques de mica.
Ces plaques de mica permettent effectivement de garantir l’intégrité mécanique et thermique du bouclier et en conséquence de protéger tout ce qui est autour.
Toutefois, les plaques de mica sont mécaniquement rigides.
Ainsi, en particulier lorsque la batterie a une forme complexe ou présentant de nombreuses courbes ou zones angulaires, le bouclier est formé par découpe des plaques de mica en morceaux de dimensions adaptées qui sont ensuite assemblés sur les différents creux et reliefs de la batterie et joints ensemble.
Outre que le fait que ce processus d’adaptation du bouclier en plaques découpées de mica à la forme de la batterie est consommateur de temps, il y peut y avoir des zones de faiblesse sur le plan de la protection mécanique et thermique au niveau des jonctions entre chaque plaque de mica.
Dans le but d’éviter la présence de zones de faiblesse, il a déjà été proposé de fabriquer un moule à la forme de la batterie qui est ensuite utilisé pour former un bouclier d’un matériau composite comportant des plaquettes de mica noyées dans une résine. Le durcissement de la résine permet de former le boucler rigide de mica.
La fabrication du bouclier reste cependant consommatrice de temps et surtout, un moule dédié doit être fabriqué pour chaque forme de batterie.
Les circuits logiques 452 (LOGIC) permettent de gérer toute la logique de commande du circuit de pilotage 451, ces circuits sont à la portée de la personne du métier. Selon un exemple, les circuits logiques mettent en oeuvre une porte logique de type "NON-ET" (NAND). Les circuits logiques 452 comprennent : - une borne d'alimentation 452SUPP ; - une borne d'entrée 452IN ; - une borne de sortie 452OUT reliée, de préférence connectée, à la borne de commande 451CMD du circuit de pilotage 451 ; - une borne de test de surchauffe 452OT ; et - une borne de test de surintensité 452OC.
Les circuits logiques 452 peuvent faire partie du circuit de pilotage 451.
Les circuits régulateurs de tension 453 (REG) sont des circuits fournissant, à partir d'une tension d'alimentation provenant de la borne 478, une tension d'alimentation adaptée à alimenter le circuit de pilotage 451, les circuits logiques 452 et les circuits de test 454 et 455. Les circuits comprennent une borne d'entrée 453, une borne de commande 453CMD, et au moins deux bornes d'alimentation de sortie 453OUT1 et 453OUT2. La borne d'entrée 453IN est reliée, de préférence connectée, à la borne d'alimentation 478 du dispositif 400. La borne de commande 453CMD est reliée, de préférence connectée, à la borne de commande 477 du dispositif 400. La borne d'entrée 453OUT1 fournit, par exemple, une tension d'alimentation aux circuits 452, 454 et 455, et est, entre autres, reliée de préférence connectée, à la borne 452SUPP des circuits logiques 452. La borne d'entrée 453OUT2 fournit, par exemple, une tension d'alimentation au circuit de pilotage 451, et est reliée, de préférence connectée, à la borne 451SUPP du circuit de pilotage 451, et à la borne d'alimentation 476 du dispositif 400. Des exemples détaillés de circuits régulateurs de tensions 453 sont décrits en relation avec les figures 7 à 17.
Le circuit de protection contre les surchauffes 454 (OT Prot) permet de détecter une augmentation anormale de la température, par exemple un dépassement d'une température seuil, par exemple de l'ordre de 175 °C, pouvant endommager le dispositif 400. Le circuit 454 comprend une borne d'alimentation 454SUPP et une borne de sortie 454OUT. La borne d'alimentation 454SUPP est reliée, de préférence connectée, à la borne de sortie 453OUT1 des circuits 453. La borne de sortie 454OUT est reliée, de préférence connectée, à la borne de test 474 du dispositif 400 et à la borne de test 452OT des circuits logiques 452. Des exemples détaillés de circuits de protection contre les surchauffes 454 sont décrits en relation avec les figures 18 à 21.
Le circuit de protection contre les surintensités 455 (OC Prot), ou circuit de protection contre les pics de courant, permet de détecter une augmentation anormale du courant pouvant endommager le dispositif 400. Le circuit 455 comprend une borne d'alimentation 455SUPP, une borne de test 455LOGIC des circuits logiques, et une borne de test 455T du transistor de puissance 401. La borne d'alimentation 455SUPP est reliée, de préférence connectée, à la borne de sortie 453OUT1 des circuits 453. La borne de test 454LOGIC est reliée, de préférence connectée, à la borne de test 473 du dispositif 400 et à la borne de test 452OC des circuits logiques 452. La borne de test 455T est reliée, de préférence connectée, à la borne de source 401S2 du transistor de puissance 401. Des exemples détaillés de circuits de protection contre les surintensités 454 sont décrits en relation avec les figures 26 à 28.
La résistance 456 est disposée entre les bornes de sources 401S1 et 401S2 du transistor de puissance 401. Plus particulièrement, une première borne de la résistance 456 est reliée, de préférence connectée, à la borne de source 401S1, et une deuxième borne de la résistance 456 est reliée, de préférence connectée, à la borne de source 401S2 et à la borne de test 455T du circuit 455. La résistance 456 est une résistance shunt permettant de lire la tension entre la drain et la source du transistor 401 quand celui-ci est conducteur ou passant.
Le ou plusieurs circuits de protection contre les décharges électrostatiques 457 (ESD) permettent de protéger tout ou partie des bornes de connexions d'entrée et de sortie 470 à 478 du dispositif 400. En , les bornes 473 à 478 sont chacune protégées par un circuit 457. Plus particulièrement, six circuits 457 sont placés, respectivement, entre les bornes 478 et 453IN, les bornes 477 et 453CMD, les bornes 476 et 453OUT2, les bornes 475 et 452IN, les bornes 474 et 454OUT, et les bornes 473 et 455LOGIC.
Les dispositifs 400 peut avoir être utilisés dans plusieurs types de systèmes électroniques, par exemple des circuits intégrés, comme des alimentation à découpage, des convertisseurs boost (boost converter). Un vue de dessus d'un exemple de réalisation du dispositif 400 est décrit en relation avec la . Des exemples détaillés d'application du dispositif 400 sont décrits en relation avec les figures 32 à 34.
La est une vue de dessus schématique d'un ou d'une partie d'un assemblage 500 permettant de former un transistor de puissance du type du transistor 401 décrit en relation avec la .