INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le nombre, le choix et l’intégration des circuits résonants 31a, 31b, 31c peuvent être déterminés selon les besoins et contraintes de l’application. Dans le cas où la partie sensible est capacitive, la géométrie des armatures capacitives (cylindriques, inter digitées, etc.) et la fréquence de fonctionnement permettent d’ajuster la sensibilité de chaque circuit résonant selon les besoins de l’application. Pour une géométrie d’électrode donnée, la fréquence de fonctionnement est déterminée par la valeur de l’inductance associée, elle permet d’adapter la sensibilité du dispositif 1 à la gamme de conductivité souhaitée. De cette façon, on peut augmenter la précision de la mesure de la conductivité électrique à l’intérieur de la conduite 7. L’utilisation de plusieurs configurations de circuits résonants 3 à différentes fréquences présente l’avantage d’élargir la gamme de mesure.
En effet, la illustre des graphes indiquant l’évolution de la capacité, sur la gamme 10KHz à 10MHz, de deux armatures placées sur un tube contenant des liquide de différentes conductivités.
L’abscise représente un intervalle de fréquence entre 10KHz à 10MHz tandis que l’ordonnée représente une gamme de capacité entre environ 10pF et 20pF. Plus particulièrement, les courbes G1-G10 montrent l’évolution de la capacité en fonction de la fréquence pour des valeurs de conductivités de 0μS/Cm ; 3μS/Cm ; 63μS/Cm ; 129μS/Cm ; 408μS/Cm ; 625μS/Cm ; 1060μS/Cm ; 1360μS/Cm ; 1786μS/Cm ; et 2370μS/Cm respectivement.
est une représentation schématique d’une turbomachine ;
et sont des vues schématiques d’une pièce statorique selon différents modes de réalisation.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Turbomachine En référence à la , une turbomachine est représentée de manière schématique, plus spécifiquement un turboréacteur axial 1 à double flux. D’autres types de turbomachines peuvent être améliorées par l’enseignement présenté ici et notamment les turbomachine non carénées Le turboréacteur 1 illustré s’étend selon un axe Δ et comporte successivement, dans le sens d’écoulement principal des gaz dans la turbomachine, une soufflante 2, une section de compression pouvant comprendre un compresseur basse pression 3 et un compresseur haute pression 4, une chambre de combustion 5, et une section de turbine pouvant comprendre une turbine haute pression 6 une turbine basse pression 7 et une tuyère d’échappement.
La pièce statorique peut être un des stators compris dans l’un des compresseurs axiaux de basse pression ou de haute pression. La pièce statorique peut aussi comprendre une grille d’aubes directrices de sortie comme dans le redresseur de veine secondaire sur le module soufflante.
Le terme "plateforme" désigne ici tout élément de la turbomachine à partir duquel des pales 24, 26 sont aptes à être montées. La plateforme peut être en particulier un moyeu ou un carter qui entoure l’axe de la turbomachine. La plateforme peut également être sectorisée c’est-à-dire qu’elle comprend un ensemble de pièces réparties angulairement tout autour de l’axe selon des secteurs angulaires idéalement égaux. La plateforme peut présenter une surface cylindrique à distance radiale constante à l’axe ∆ de la turbomachine. La plateforme 22 présente une paroi interne ou bien une paroi externe contre laquelle l'air circule, c’est à dire que la plateforme 22 définit une paroi d’une veine d’écoulement de gaz. Les pales 24, 26 s’étendent à partir de la plateforme 22 dans la veine soit radialement vers l’extérieur en s’éloignant de l’axe de la turbomachine ∆ soit radialement vers l’intérieur en s’approchant de l’axe de la turbomachine ∆.
En , l’axe ∆ de la turbomachine est représenté orienté de manière positive dans le sens de l’écoulement principal des gaz dans la turbomachine. La représente également un axe radial r perpendiculaire à l'axe ∆ de la turbomachine et qui passe par l'axe ∆ de la turbomachine. L’axe radial est orienté positivement dans la direction qui s’éloigne de l'axe ∆ de la turbomachine. La représente également un axe circonférentiel θ qui est perpendiculaire à l’axe radial r et à l'axe ∆ de la turbomachine.
La est une représentation schématique de la pièce statorique 20 selon une coupe dans un plan perpendiculaire à l’axe radial r. Plus précisément la est une représentation schématique de la pièce statorique 20 dans un plan circonférentiel qui est à une distance constante à l’axe ∆ de la turbomachine. Un tel plan circonférentiel parallèle à l’axe ∆ de la turbomachine permet de définir une coupe des pales 24, 26
Les pales définissent une corde de pale 424, 426 qui est la longueur du segment reliant le bord d’attaque et le bord de fuite dans un plan circonférentiel à rayon constant ou à distance constante de l’axe ∆, plan circonférentiel qui peut être qualifié de plan de coupe.
La présence d’un creux dans l’ailette permet de limiter les effets d’obstruction aérodynamique rencontrés sur les stators à haute vitesse et notamment en régime transsonique tout en maintenant un blocage de l’écoulement de passage.
En régime transsonique, une partie de l’écoulement présente une vitesse d’écoulement supérieure à la vitesse du son et une partie de l’écoulement présente une vitesse d’écoulement inférieure à la vitesse du son.
Les zones de diminution de vitesse passant d’au-dessus de la vitesse du son à en dessous de celle-ci correspondent à un choc. C’est notamment le cas lorsque la section d’écoulement augmente, ce qui s’accompagne d’une réduction de la vitesse d’écoulement. Il y a dans ces zones une très forte diminution de vitesse et une très forte variation de pression qui peuvent être spatialement très bien localisées, correspondant au choc. Ces chocs peuvent entrainer un décrochage de la couche limite moyeu mais aussi sur l’extrados de l’aubage impliqué dans un canal inter-aubes. Ce choc correspond à l’opposé de l’effet principal que l’on attend d’une ailette à savoir de limiter les décollements de coin en agissant sur l’écoulement de passage.
Dans une grille de stators destinés à être utilisées en régimes transsoniques, ces zones se situent à l’intérieur de la grille et leurs positions dépendent notamment de l’inclinaison et de l’épaisseur des aubes. Il se trouve cependant que l’on approche correctement cette position par la coordonnée axiale du maximum de cambrure des aubes.
Le creux, en étant axialement situé au niveau de ce maximum de cambrure des aubes a une position axiale qui correspond à celle du choc lié à l’obstruction aérodynamique. Le creux ainsi placé correspond donc à un retrait de matière d’un endroit de la veine d’écoulement où le choc lié à l’obstruction aérodynamique se produit. Cette matière si elle était conservée pourrait produire un choc ou empirer les effets liés à un choc. Son retrait permet de limiter les effets d’obstruction aérodynamique.
Les avantages de cette forme d’ailette, par rapport à la forme non creusée, sont les suivants : sous forte incidence (par exemple à régime partiel), l’ailette conserve son effet principal de bloquer l’écoulement de passage et donc diminue les écoulements secondaires en pied de stator : l’opérabilité du compresseur est améliorée, et en fonctionnement adapté (par exemple sur le point de croisière), le creux limite l’effet de l’ailette sur le blocage lié au choc et donc limite les pertes : le rendement maximum du compresseur est augmenté.
L’écoulement de passage sur les redresseurs est alors efficace à bas régime (subsonique) mais aussi à haut régime (transsonique).
En option concernant la hauteur minimale de l’ailette, la hauteur d’ailette présente une hauteur maximale h max , et une hauteur minimale h min dans le creux 45, un rapport de la hauteur minimale sur la hauteur maximale étant inférieur ou égal à 20%.
La hauteur maximale peut notamment être atteinte en amont du creux 45 et en aval du creux 45. Par exemple la hauteur d’ailette est égale à la hauteur maximale sur la ligne de cambrure en tête d’ailette 46 entre le point d’attaque 31 et le point amont 41, puis entre le point aval 49 et le point de fuite 37.
La hauteur minimale h min dans le creux 45 correspond au minimum local de hauteur dans la zone du creux. Cette hauteur minimale peut notamment être obtenue pour la coordonnée axiale x C du maximum de cambrure 526, c’est-à-dire que h(x C )=h min .
Le rapport de la hauteur minimale h min sur la hauteur maximale h max est choisi inférieur ou égal à 20%, soit (h min / h max ) ≤ 0,2.
De manière plus avantageuse, le rapport de la hauteur minimale h min sur la hauteur maximale h max peut être choisi inférieur ou égal à 5%, soit (h min / h max ) ≤ 0,05.
Ces hauteurs minimales ainsi limitées sont suffisantes pour conserver l’effet de blocage, dans la partie basse de la couche limite, à régime partiel dans le cas où le stator est soumis à un fluide de forte incidence.
Selon un premier mode de réalisation, la hauteur d’ailette dans le creux est symétrique par rapport à une position axiale du maximum de cambrure. Par exemple, c’est la courbe h(x) de la hauteur d’ailette le long de la ligne de cambrure AA’ qui présente une symétrie au niveau du creux. Cela signifie que d’une part la décroissance de la hauteur d’ailette depuis le point amont 41 vers l’aval et jusqu’au minimum de hauteur et d’autre part la croissance de la hauteur d’ailette depuis le minimum de hauteur vers l’aval et jusqu’au point aval 49 sont en miroir l’une de l’autre. Le minimum de hauteur est alors placé au milieu entre le point amont 41 et le point aval 49. Cette symétrie peut s’évaluer notamment le long de la ligne de cambrure ou bien en projetant axialement cette ligne de cambrure. De préférence la symétrie s’évalue le long de la ligne de cambrure. Ce premier mode est représenté en .
Selon un deuxième mode de réalisation, la hauteur d’ailette dans le creux n’est pas symétrique par rapport à une position axiale du maximum de cambrure. En particulier, la hauteur d’ailette dans le creux en fonction d’une coordonnée selon l’axe ∆ de la turbomachine présente un premier taux de variation en amont d’une position axiale du maximum de cambrure et un deuxième taux de variation en aval de la position axiale, le premier taux de variation étant supérieur en valeur absolue au deuxième taux de variation. Cela signifie que d’une part la décroissance de la hauteur d’ailette depuis le point amont 41 vers l’aval et jusqu’au minimum de hauteur se fait selon un taux de variation plus important que la croissance de la hauteur d’ailette depuis le minimum de hauteur vers l’aval et jusqu’au point aval 49. Le minimum de hauteur est alors placé plus près du point amont 41 que du point aval 49. Ce deuxième mode est représenté en .
Ainsi, lorsqu’on parcourt l’ailette dans le sens de la corde depuis l’amont vers l’aval, le creux commence par une diminution rapide de hauteur suivie d’une augmentation plus lente de la hauteur. Cette différence permet de guider plus longtemps l’écoulement en crête d’ailette, et potentiellement d’améliorer l’effet de mur contre l’écoulement de passage.
A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un système de mesure de conductivité électronique d'une bande d'électrode pour batterie défilant entre un premier et un deuxième rouleau rotatif, ce système comprenant - un dispositif de mesure de conductivité électronique ; - un premier élément conducteur de contact connecté audit dispositif de mesure, ce premier élément conducteur de contact intégrant un premier bord distal circulaire destiné à venir en contact sensiblement tangentiel avec une première surface de la bande d'électrode ; - un deuxième élément conducteur de contact connecté audit dispositif de mesure, ce deuxième élément conducteur de contact intégrant un deuxième bord distal circulaire destiné à venir en contact sensiblement tangentiel avec la première surface lorsque le premier bord distal circulaire est en contact avec ladite première surface de sorte à pouvoir appliquer un courant électrique prédéfini entre le premier élément conducteur de contact et le deuxième élément conducteur de contact ; - un support pour le premier élément conducteur de contact et le deuxième élément conducteur de contact; - le premier élément conducteur de contact étant monté mobile en rotation sur ledit support de sorte que, lorsque le premier bord distal circulaire vient en contact sensiblement tangentiel avec ladite première surface de la bande d'électrode défilant entre le premier rouleau rotatif et le deuxième rouleau rotatif, ledit premier élément conducteur de contact soit entrainé en rotation; - le deuxième élément conducteur de contact étant monté mobile en rotation sur ledit support de sorte que, lorsque le deuxième bord distal circulaire vient en contact sensiblement tangentiel avec ladite première surface de la bande d'électrode défilant entre le premier rouleau rotatif et le deuxième rouleau rotatif, le deuxième élément conducteur de contact soit entrainé en rotation.
Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : - le premier bord distal circulaire et/ou le deuxième bord distal circulaire sont de forme arrondie; - le premier élément conducteur de contact et/ou le deuxième élément conducteur de contact sont de forme sphérique montés en liaison rotule sur ledit support ; - la distance entre le premier bord distal circulaire et le deuxième bord distal circulaire est réglable ; - le système de mesure comprend, en outre, un troisième élément conducteur de contact intégrant un troisième bord distal circulaire destiné à venir en contact sensiblement tangentiel avec ladite première surface lorsque le premier et le deuxième bord distal circulaire sont en contact avec ladite première surface ; un quatrième élément conducteur de contact intégrant un quatrième bord distal circulaire destiné à venir en contact sensiblement tangentiel avec la première surface lorsque le premier, le deuxième et le troisième bord distal circulaire sont en contact avec ladite première surface de sorte à pouvoir mesurer une tension électrique entre le troisième élément conducteur de contact et le quatrième élément conducteur de contact, le troisième et le quatrième bord distal circulaire étant agencés de sorte à venir en contact avec ladite première surface entre le premier et le deuxième bord distal circulaire sensiblement sur une même droite; le troisième élément conducteur de contact étant monté mobile en rotation sur ledit support de sorte que, lorsque le troisième bord distal circulaire vient en contact sensiblement tangentiel avec ladite première surface de la bande d'électrode défilant entre le premier rouleau rotatif et le deuxième rouleau rotatif, le troisième élément conducteur de contact soit entrainé en rotation; le quatrième élément conducteur de contact étant monté mobile en rotation sur ledit support de sorte que, lorsque le quatrième bord distal circulaire vient en contact sensiblement tangentiel avec ladite première surface de la bande d'électrode défilant entre le premier rouleau rotatif et le deuxième rouleau rotatif, le quatrième élément conducteur de contact soit entrainé en rotation ; - le dispositif de mesure de conductivité électronique est configuré pour mesurer une conductivité électronique entre le premier élément conducteur de contact et le deuxième élément conducteur de contact ; générer un message d'alerte lorsque la conductivité électronique mesurée est en dehors d'un intervalle prédéfini ; - le système de mesure comprend, en outre, un moyen apte à situer un défaut de conductivité électronique.
Il est proposé, en deuxième lieu, une méthode de mesure de conductivité électronique d'une bande d'électrode pour batterie, cette méthode comprenant : - une étape de défilement de ladite bande d'électrode entre un premier rouleau rotatif et un deuxième rouleau rotatif; - une étape de mesure d'une conductivité électronique de la bande d'électrode au moyen du système de mesure présenté ci-dessus disposé entre le premier rouleau rotatif et le deuxième rouleau rotatif.
Dans un mode de réalisation, cette méthode comprend, en outre, une étape de découpe de ladite bande d'électrode en une pluralité d'électrodes en aval de l'étape de mesure par rapport au sens de défilement de cette bande d'électrode.
la figure illustre schématiquement un système de mesure de conductivité électronique d'une bande d'électrode selon divers modes de réalisation ;
la figure illustre schématiquement des éléments du système de mesure selon un premier mode de réalisation ;
la figure illustre schématiquement des éléments du système de mesure selon un deuxième mode de réalisation ;
la figure illustre schématiquement un système de mesure quatre pointes de conductivité électronique d'une bande d'électrode selon divers modes de réalisation ;
la figure illustre schématiquement des étapes d’une méthode de mesure de conductivité électronique d'une bande d'électrode selon divers modes de réalisation.
En se référant à la , il est affiché un système 1 de mesure de conductivité électronique d'une bande 2 d'électrode pour batterie (ou, plus généralement, pour un dispositif de stockage électrochimique de l’énergie) défilant entre un premier rouleau 3 rotatif et un deuxième rouleau 4 rotatif.
La bande 2 d'électrode est une bande continue d’un métal revêtu d’une couche de matériau actif sur au moins une de ses deux faces opposées. Dans un mode de réalisation, la bande 2 d'électrode est à double revêtement. En d’autres termes, chaque face de la bande de métal est revêtue de matériau actif.
Le premier et le deuxième rouleau 3 , 4 rotatif sont deux rouleaux de déroulement, d'avancement ou de convoyage de la bande 2 d'électrode dont les axes de rotation sont sensiblement parallèles. Lors de son défilement entre le premier et le deuxième rouleau 3 , 4 rotatif, la bande 2 d'électrode est maintenue tendue. Les rouleaux 3 , 4 rotatifs maintiennent, en effet, une certaine tension sur la bande 2 d'électrode de sorte à garantir une planéité de la bande 2 d'électrode en défilement. Les premier et deuxième rouleaux 3 , 4 se situent en amont d’un poste de découpe des électrodes. La mesure de la conductivité électronique de la bande 2 d'électrode peut, ainsi, être réalisée en ligne sans interrompre le procédé de fabrication d'électrodes.
Le système 1 de mesure comprend un dispositif 11 (ou un instrument) de mesure de conductivité électronique auquel sont connectés au moins un premier élément conducteur 12 de contact et un deuxième élément conducteur 13 de contact destinés à venir en contact avec une surface de la bande 2 d'électrode. Une pluralité de paires d'éléments conducteurs 12 , 13 de contact connectés au dispositif 11 de mesure peut être envisagée. Avantageusement, une pluralité de paires d’éléments conducteurs 12 , 13 de contact permet d’obtenir une discrétisation de la mesure. En effet, un défaut est, le plus souvent, local, d’où l’intérêt de mesurer, de préférence, sur toute la largeur de la bande 2 d’électrode. Des éléments conducteurs 12 , 13 de contact sont connectés par paires au dispositif 11 de mesure de conductivité électronique. La conductivité électronique de la bande 2 d'électrode peut être mesurée directement par le dispositif 11 de mesure ou déduite d'une autre grandeur physique mesurée telle que la résistance et/ou l'impédance.
Chacun des éléments conducteurs 12 , 13 de contact comprend respectivement un bord distal 14 , 15 (un bout ou une extrémité de contact) circulaire destiné à venir en contact sensiblement tangentiel avec une surface de la bande 2 d'électrode. Chacun des éléments conducteurs 12 , 13 de contact se termine par un bord sphérique ou circulaire pour assurer un contact sensiblement tangentiel avec une surface de la bande 2 d'électrode en défilement. Il en résulte, avantageusement, un contact sensiblement ponctuel avec la bande 2 d'électrode en défilement. La géométrie circulaire des bords distaux 14 , 15 destinés à venir en contact avec la bande 2 d'électrode permet, avantageusement, d'éviter la détérioration du matériau actif.
Afin d’appliquer un courant électrique prédéfini entre le premier élément conducteur 12 et le deuxième élément conducteur 13 de contact, le premier bord distal 14 et le deuxième bord distal 15 sont, simultanément, mis en contact avec la bande 2 d’électrode en défilement. Lorsqu'ils sont en contact avec la surface de la bande 2 d'électrode, les éléments conducteurs 12 , 13 de contact ferment un circuit de mesure de conductivité électronique. Un contact électrique s'établit entre le premier et le deuxième élément conducteur 12 , 13 de contact via la surface de la bande 2 d'électrode. En mesurant ce courant, le dispositif 11 de mesure détermine la conductivité électronique de la section cible de la surface de la bande 2 d'électrode.
Par exemple, la fabrication additive par fusion laser d’une poudre métallique ou l’impression tridimensionnelle permet de créer les formes complexes décrites pour le système de distribution de l’invention.
Pièce statorique à ailette creusée dans une turbomachine DOMAINE DE L'INVENTION L’invention concerne les pièces statoriques d’une turbomachine comprenant une pale comme les redresseurs de flux situés en aval d’un compresseur et en particulier les redresseurs à calage fixe.
Au sein d’un redresseur de flux comprenant une pluralité de pales fixes, l’écoulement des gaz s’effectue globalement entre les pales selon un sens amont-aval. Il est connu cependant que les zones du pied et de la tête de pale peuvent être le siège d'écoulements aérodynamiques secondaires.
En extrémité de pale, c’est-à-dire à la jonction entre l’aubage et le moyeu ou entre l’aubage et le carter, un décollement de coin (connu également sous le terme de « corner separation » en anglais) et un tourbillon (connu également sous le terme de « corner vortex » en anglais) peuvent se produire. Ce décollement génère des pertes de pression ainsi qu’un blocage aérodynamique. Ce dernier est problématique en termes d’opérabilité.
Il est possible de placer sur le moyeu ou sur le carter une ailette entre deux pales placées en regard l’une de l’autre de sorte à diminuer l’écoulement de passage. Les ailettes permettent une amélioration de l’opérabilité des stators de compresseur en limitant l’écoulement de passage entre les aubages.
La géométrie d’une grille d’aubes, c’est-à-dire d’un ensemble d’aubes réparties circulairement autour d’un axe, peut être optimisée pour des écoulements de fluide à vitesse élevée, et notamment des écoulements transsoniques au voisinage de la vitesse du son. L’ajout d’une ailette dans une telle grille optimisée peut dégrader fortement le fonctionnement de ces aubes optimisées.
Il y a donc un besoin pour une nouvelle géométrie permettant de corriger ces problèmes et d'améliorer les performances en termes de rendement des équipements notamment pour des écoulements de fluide transsoniques.
Un but de l’invention est de proposer une nouvelle géométrie des aubes permettant d'améliorer les performances en termes de rendement des équipements notamment pour des écoulements transsoniques
- une pale s’étendant radialement par rapport à un axe de la turbomachine depuis la plateforme, la pale présentant un maximum de cambrure, et
- une ailette s’étendant dans la veine radialement depuis un pied situé sur la plateforme jusqu’à une tête, la tête s’étendant axialement selon l’axe depuis un bord d’attaque jusqu’à un bord de fuite et présentant une longueur de corde reliant de manière rectiligne le bord d’attaque et le bord de fuite,
l’ailette et la pale étant agencées de sorte que : le maximum de cambrure se situe axialement entre le bord d’attaque et le bord de fuite, un rapport d’une distance mesurée axialement entre le maximum de cambrure et le bord d’attaque sur la longueur de corde est inférieure ou égale à 95% et supérieure ou égale à 5%, et une hauteur d’ailette définie entre le pied et la tête varie selon l’axe de sorte à définir un creux dans l’ailette, le creux s’étendant axialement de part et d’autre du maximum de cambrure sur une longueur de creux inférieure ou égale à 20% de la longueur de corde.