INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le condensateur électrochimique peut être chargé à 0,2 A/g, 0,5 A/g, 1 A/g, 5 A/g, 10 A/g, 20 A/g, 50 A/g ou plus rapidement. Les condensateurs électrochimiques assemblés ont été testés en utilisant un potentiostat contrôlé par ordinateur. Les tests consistaient en des expériences de voltampérométrie cyclique (VC), des études spectroscopique d'impédance électrochimique (EIS) et des tests de cyclage charge/décharge galvanostatique (CD). La tension de la cellule peut aller jusqu'à 1 V dans une solution acide ou basique, jusqu'à 1,5 V dans une solution saline aqueuse et jusqu'à 3 V dans une solution d'électrolyte liquide organique et ionique.
À titre d'exemple, une solution de 1 M H2SO4 est utilisée comme électrolyte. Le condensateur électrochimique fabriqué à partir d'un nanomatériau de carbone poreux à parois minces interconnectées tridimensionnelles dérivé du glucose (appelé à base de glucose) a une capacitance électrique de 57 F/g à 0,2 A/g et le condensateur électrochimique fabriqué à partir de nanomatériau de carbone poreux à parois minces interconnectées tridimensionnelles à base de mouture de soja a une capacité de 60 F/g. À une densité de courant ultra-large de 110 A/g, la capacité électrique est de 24 et 31 F/g respectivement.
Dans un autre exemple, une solution de 1 M Li2SO4 est utilisée comme électrolyte. Le condensateur électrochimique à base de glucose a une capacité de cellule de 37 F/g à 0,2 A/g et le condensateur électrochimique à base de mouture de soja de 39 F/g. À une densité de courant de 20 A/g, la capacité électrique est respectivement de 25 et 29 F/g.
Dans un autre exemple, une solution d'EMImTFSI dans de l'acétonitrile (1/1 % en poids) est utilisée comme électrolyte. Le condensateur électrochimique à base de glucose a une capacité électrique de 36 F/g à 0,2 A/g et le condensateur électrochimique à base de mouture de soja de 39 F/g. À une densité de courant de 30 A/g, la capacité électrique est de 28 et 30 F/g respectivement.
La figure X8 montre un diagramme de type Ragone des condensateurs électrochimiques avec les différents électrolytes. La robustesse des condensateurs électrochimiques a été testée par des cycles de longue durée à 5-10 A/g sur plus de 5 000 cycles.
Exemple 16 Nanomatériau de carbone poreux à parois minces interconnectées tridimensionnelles : fabrication de carbone par un procédé de chauffage à l'air libre, mélange (éventuellement suivi d'un broyage) de la source de carbone telle que le sucre, le glucose, la mouture de soja ou la sciure, de l'agent chimique d'activation comme le K2CO3 et, optionnellement, du sel inerte comme le KCl.
Des quantités appropriées d'une source de carbone comme le sucre, le glucose, la mouture de soja, la sciure (par exemple, la sciure de pin, de cerise ou de chêne), un agent chimique d'activation comme le K2CO3 et optionnellement, un sel de type inerte ont été pesées dans un appareil à inclusion, puis ont fait l'objet d'un mélange physique qui peut impliquer un broyage mécanique et ont ensuite fait l'objet d'un transfert dans un creuset qui peut être en céramique, en acier, en acier inoxydable, etc. Sous un flux de gaz inerte (qui est également facultatif), le mélange est chauffé à une vitesse progressive inférieure à 100° C/min, éventuellement à une température de stabilisation à chaud égale ou inférieure à 700° C pendant la durée nécessaire à la carbonisation, ou directement à une température d'activation égale ou supérieure à 700° C, et il est maintenu à cette température pendant ma durée nécessaire à l'activation. Tout au long du processus de montée en puissance, la source de carbone passe par un processus de carbonisation par décomposition en CO, CO2, eau, hydrocarbures légers, et hydrocarbures lourds et huileux gluants. Au cours du processus d'activation, du CO, du CO2, de l'eau et du carbone volatils peuvent continuer à se former.
Après activation, le mélange est mixé avec de l'eau et, éventuellement, neutralisé avec un acide comme l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique, l'acide nitrique, l'acide phosphorique, etc. La pâte de carbone est ensuite filtrée et lavée avec de l'eau à un niveau qui a un faible niveau de conductivité électrique, par exemple, moins de 5000 μS/cm, moins de 3000 μS/cm, moins de 1000 μS/cm, et, éventuellement avec une eau déionisée ou distillée, à une conductivité inférieure à 300 μS/cm, moins de 100 μS/cm, ou même moins de 50 μS/cm. Les éléments filtrés peuvent être séchés dans un four pour éliminer l'eau.
Les nanomatériaux de carbone poreux à parois minces interconnectées tridimensionnelles qui en résultent ont ensuite été caractérisés par leur teneur en oxygène, leur MEB, leur XRD, leur Raman, leur ATG-CDB, leur surface BET N2 etCO2 et la distribution de la taille des pores.
Le tableau 5 suivant montre l'analyse élémentaire de nanomatériaux de carbone poreux à parois minces interconnectées tridimensionnelles, tels que le 237-8 (carbone auto-assemblé synthétisé à partir de citrate de potassium), le 237-51A (carbone auto-assemblé à partir de citrate de potassium), le SKK2 (carbone de source exogène) et des carbones commerciaux tels que le Elite C disponible chez Calgon Carbon de Pittsburgh en Pennsylvanie aux États-Unis, le YP-50 disponible chez Kruray Co. Ltd d'Osaka au Japon, le carbone noir de Ketjen est disponible auprès de Lion Specialty Chemicals Co. Ltd. de Tokyo au Japon et le Maxsorb disponible auprès de Kansai Coke and Chemicals Co. Ltd. de Hyogo au Japon. [Table 6] Identification des échantillons ANALYSE ÉLÉMENTAIRE (% en poids) C 0 H N S ELITE C 97,54 1,19 0,45 1,05 0,08 YP-50F 97,96 1,46 0,60 1,08 0,02 KETJEN 98,56 0,33 0,28 0,97 0,10 MAXSORB 96,99 1,33 0,28 1,36 0,01 237-8 87,62 9,29 0,57 1,24 0,01 237-51A 87,84 9,90 0,40 1,12 0,02 SKK2 94,30 5,25 0,31 0,14 - 237-101D 12 %
ETAT DE LA TECHNIQUE Il existe plusieurs types de dispositif de vanne permettant de faire varier le volume d’écoulement d’un fluide entre une ou plusieurs entrées et une ou plusieurs sorties. Par exemple, certains de ces dispositifs permettent de faire varier le débit de l’écoulement de deux fluides en entrée afin de permettre par mélange, l’obtention d’un fluide en sortie dont la température est proportionnelle aux débits et donc aux températures respectives des fluides d’entrée.
Cependant, les solutions connues n’offrent généralement pas un réglage satisfaisant car imprécis ou peu fiable dans le temps.
Un objet de la présente invention est donc de proposer une solution permettant un réglage précis et fiable dans le temps.
RESUME Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation on prévoit un dispositif de vanne, qui comprend :
un corps principal présentant un conduit apte à permettre la circulation d’un fluide, le conduit s’étendant depuis au moins une première entrée jusqu’ à au moins une première sortie,
une pièce d’entraînement comprenant un pignon cranté monté en rotation autour d’un axe dit axe moteur,
une pièce intermédiaire présentant un crantage sur au moins une portion de sa périphérie, le crantage et le pignon cranté étant conformés pour coopérer de sorte à ce que la rotation de la pièce d’entraînement autour de l’axe moteur entraîne une rotation de la pièce intermédiaire, relativement au corps principal, autour d’un axe dit axe de rotation parallèle à l’axe moteur,
la pièce intermédiaire étant située à l’intérieur du corps principal et présentant au moins une ouverture à travers laquelle le fluide est destiné à passer pour s’écouler depuis l’au moins une première entrée jusqu’à l’au moins une première sortie,
le dispositif étant configuré de sorte que l’ouverture définit une section libre de passage du fluide qui varie en fonction de la position angulaire de la pièce intermédiaire autour de l’axe de rotation,
le dispositif de vanne comprenant un système d’étanchéité comportant au moins un joint d’étanchéité présentant un pourtour fermé en projection dans un plan transverse, perpendiculaire à l’axe de rotation, l’au moins un joint d’étanchéité étant disposé au contact du corps principal et de la pièce intermédiaire,
Le dispositif est configuré de sorte qu’en projection dans le plan transverse, quelle que soit la position angulaire de la pièce intermédiaire autour de l’axe de rotation, l’axe de rotation et l’au moins une ouverture sont situés à l’intérieur du pourtour fermé, l’axe du moteur étant situé à l’extérieur du pourtour fermé.
Ainsi une seule zone est à gérer pour assurer l’étanchéité de l’ensemble du dispositif. Cette zone englobe l’au moins une ouverture de la pièce intermédiaire. Ainsi, le joint d’étanchéité ne se trouve pas au contact d’une arête définissant un pourtour de l’ouverture. L’usure du joint est ainsi réduite et mieux maîtrisée. En outre, le fluide ne peut pas s’échapper de la chambre en passant par l’ouverture. Par ailleurs, l’arbre moteur et le crantage sont situés en dehors de la chambre et ne sont donc pas au contact du fluide. Il n’est donc pas nécessaire de prévoir une étanchéité de l’entraînement en rotation de la pièce intermédiaire. Sans la présente invention, il faudrait gérer plusieurs zones d’étanchéité en même temps, ce qui complexifierait nécessairement le dispositif et par conséquent ferait baisser sa fiabilité.
Grâce à cette solution, il est possible avec une simplicité de mise en œuvre, de faire varier la ou les section (s) libre (s) de passage du fluide selon un réglage en proportion des fluides entrants.
La présente invention permet avantageusement une interchangeabilité de la pièce intermédiaire selon les besoins avec par exemple l’usage d’une pièce intermédiaire présentant une forme différente d’ouverture de sorte à optimiser les ouvertures partielles.
(c) le carbone et le sélénium chauffés de l'étape (b) peuvent être homogénéisés ou mélangés pour aider à l'immobilisation du sélénium.
Dans un autre exemple, le composite peut être préparé par dissolution du sélénium sur du carbone suivie d'une évaporation. Le solvant pour dissoudre le sélénium peut être un alcool, un éther, un ester, une cétone, un hydrocarbure, un hydrocarbure halogéné, un composé contenant de l'azote, un composé contenant du phosphore, un composé contenant du soufre, de l'eau, etc.
Le composite peut être préparé en faisant fondre du sélénium sur (ou dans) du carbone, puis en enlevant le sélénium non immobilisé supplémentaire ou excédentaire.
À titre d'exemple, un procédé de fabrication du composite peut inclure :
(a) le mélange du sélénium et du carbone dans des conditions sèches ou humides ;
(b) le séchage facultatif du mélange de l'étape (a) à une température élevée ;
(c) la granulation facultative du mélange séché de l'étape (b) ;
(d) la fusion du sélénium dans le carbone pour produire le sélénium immobilisé.
Le composite peut être utilisé comme matériau de cathode pour la cathode d'une batterie rechargeable. La cathode peut comprendre un liant organique ou inorganique. Le liant inorganique peut être un produit naturel, comme par exemple le CMC, ou un produit synthétique, comme par exemple le latex de type styrène-butadiène (SBR). La cathode peut inclure un promoteur de conductivité électrique optionnel, comme par exemple des petites particules dérivées du graphite, du graphène, des nanotubes de carbone, des nanoparticules de carbone, des carbones noirs, etc. Enfin, la cathode peut inclure un collecteur de charge électrique comme, par exemple, un film d'aluminium, un film de cuivre, un film de carbone, un tissu de carbone ou d'autres films métalliques.
La méthode de fabrication de la cathode peut comprendre l'application d'une pâte immobilisée contenant du sélénium sur le collecteur de charges, suivie du séchage du collecteur de charges recouvert de pâte (par exemple, séchage à l'air, séchage au four, séchage au four sous vide, etc. Le sélénium immobilisé peut être dispersé dans la pâte, qui peut être préparée par un mélangeur à haut cisaillement, un mélangeur ordinaire, un mélangeur planétaire, un mélangeur double planétaire, un broyeur à billes, un attritionneur vertical, un broyeur horizontal, etc. La pâte peut ensuite être revêtue sur le collecteur de charge, puis séchée à l'air ambiant ou sous vide. La cathode revêtue peut ensuite être pressée ou broyée au rouleau (ou calandrée) avant d'être utilisée dans une batterie rechargeable.
Une batterie rechargeable peut être fabriquée en utilisant le composite décrit ci-dessus. La batterie rechargeable peut être chargée à 0,1 C, 0,2 C, 0,5 C, 1 C, 1,5 C, 2 C, 3 C, 4 C, 5 C, 6 C, 7 C, 8 C, 9 C, 10 C ou plus rapidement.
Exemple 13 : Préparation de sélénium immobilisé dopé au soufre, d'une électrode et de ses batteries.
En suivant les principes et les procédures décrits dans l'exemple 10, 5 pour cent atomique (% at) de sélénium, 20 %at de sélénium, 35 %at de sélénium, et 50 %at de sélénium ont été remplacés séparément par du soufre dans la synthèse du sélénium dopé au soufre immobilisé, détaillée dans le tableau 4 suivant. Des échantillons de sélénium immobilisé dopé au soufre ont été synthétisés avec le squelette carboné préparé conformément aux principes et procédures décrits dans l'exemple 9.
Identification des échantillons Se, %at. Se, %at. Se, % en poids S, % en poids Se95S5 95 5 97,9 2,1 Se80S20 80 20 90,8 9,2 Se65S35 65 35 82,1 17,9 Se50S50 50 50 71,1 28,9
Les échantillons de sélénium immobilisé dopé au soufre ainsi préparés ont ensuite été utilisés pour préparer un certain nombre de cathodes 4 comprenant du sélénium immobilisé dopé au soufre conformément aux principes et procédures décrits dans l'exemple 11 pour le sélénium immobilisé.
Les cathodes ainsi préparées comprenant du sélénium immobilisé dopé au soufre dans cet exemple ont ensuite été utilisées pour préparer des piles boutons conformément aux principes et procédures décrits dans l'exemple 12.
Le point de fonctionnement peut notamment être déduit d’une mesure interne du moteur comme par exemple une mesure de la vitesse de l’arbre moteur ou bien une mesure de la pression en entrée de la chambre de combustion, et d’une mesure externe au moteur comme par exemple la pression extérieure. Le point de fonctionnement peut donc être associé à un vecteur de plusieurs mesures.
Le point de fonctionnement mesuré (ou plutôt le vecteur « point de fonctionnement ») permet de déterminer la matrice de gain K à utiliser en ce point par interpolation linéaire entre des matrices de référence associées à des vecteurs référence qui encadre le vecteur « point de fonctionnement ».
La boucle anti-verrouillage comprend également un module 513 de multiplication matricielle pour déterminer des valeurs de consigne carburant et de couple électrique à l’instant courant.
Connaître la matrice de gain K permet lors du procédé de commande de déterminer simultanément la variation de débit de carburant ΔWF et la variation de couple électrique ΔTRQ en fonction de et de la grandeur en utilisant l’équation suivante :
Pour l’arbre haute pression
Et pour l’arbre basse pression
La consigne de carburant ΔWF et la consigne de couple électrique ΔTRQ obtenues par le module 513 sont transmises au module 550 de sélection de boucle. Comme mentionné précédemment, ces consignes de couple et de carburant peuvent être déclinées soit pour l’arbre haute pression 220, soit pour l’arbre basse pression 210, soit pour les deux.
ETAT DE LA TECHNIQUE Une turbomachine hybride présente deux degrés de liberté, à savoir un débit de carburant envoyé dans la chambre de combustion et un couple électrique appliqué sur un arbre moteur de la turbomachine. Par conséquence, une turbomachine hybride est considérée comme un système multivariable.
Tel qu’indiqué ci-dessus, selon l’invention, le turbomoteur 1 comprend un premier atténuateur acoustique 23 formé d’une part par une cavité fermée de résonance 24 qui est centrale et entourée par la tuyère 9, et d’autre part par des orifices 25 débouchants chacun dans la portion amont 19 de la tuyère 9 et dans la cavité de résonance 24.
Avantageusement, la cavité de résonance 24 est centrée sur l’axe X, et de préférence axisymétrique par rapport à l’axe X. La cavité de résonance 24 est par exemple de forme conique ou tronconique.
Avantageusement, la cavité de résonance 24 est délimitée radialement au moins en partie par la paroi interne 32 de la portion amont 19 de la tuyère 9. La cavité de résonance 24 peut être entièrement délimitée radialement par la paroi interne 32.
Avantageusement, la cavité de résonance 24 est délimitée axialement à l’aval par un couvercle 36 rapporté sur la tuyère 9 et/ou l’échangeur de chaleur 10. Le couvercle 36 est par exemple fixé à la tuyère 9 et/ou à l’échangeur de chaleur 10 via plusieurs vis réparties autour de l’axe X.
La cavité de résonance 24 peut être cloisonnée ou compartimentée, chaque compartiment pouvant être configurée pour traiter des ondes acoustiques présentant une fréquence acoustique prédéfinie. La cavité de résonance 24 comprend alors au moins une cloison intérieure 37 configurée pour diviser la cavité de résonance 24 en un premier compartiment 38 et un second compartiment 39. Une cloison intérieure peut être perpendiculaire à l’axe X ou inclinée par rapport à l’axe X.
Le orifices 25 peuvent être distribués ou répartis sous la forme de rangées circulaires autour de l’axe X. Les orifices 25 de deux rangées successives peuvent être alignés axialement les uns par aux autres ou décalés circonférentiellement les uns par rapport aux autres. Le pas axial entre deux rangés successives d’orifices 25 peut être contant ou variable.
Les caractéristiques propres aux orifices 25 (notamment les caractéristiques dimensionnelles et géométriques) sont optimisées en fonction de la dimension radiale de la paroi dans laquelle sont réalisés les orifices 25 et de la densité d’orifices 25 nécessaire, afin d’adapter l’impédance acoustique à la vitesse d’écoulement des gaz d’échappement, la température des gaz d’échappement, le niveau sonore et les fréquences acoustiques à atténuer.
Avantageusement, lorsque la cavité de résonance 24 est délimitée radialement par la paroi interne 32 de la portion amont 19 de la tuyère 9, les orifices 25 sont réalisés au moins en partie dans la paroi interne 32. L’ensemble des orifices 25 peuvent être réalisés dans la paroi interne 32.
Avantageusement, le turbomoteur 1 comprend un second atténuateur acoustique 40 qui est formé d’une part par une enceinte fermée de résonance 41 qui est annulaire autour de l’axe X et disposée radialement entre l’échangeur de chaleur 10 et la turbine de puissance 7, et d’autre part par des trous 42 débouchants chacun dans la portion amont 19 de la tuyère 9 et dans l’enceinte de résonance 41.
De la même manière que le premier atténuateur acoustique 23, le second atténuateur acoustique 40 est un résonateur qui est communément appelé « résonateur acoustique de Helmhotz ». Le second atténuateur acoustique 40 présente lui aussi une ou plusieurs fréquences propres (ou fréquences de résonance) pour lesquelles l’enceinte 41 entre en résonance.
Le second atténuateur acoustique 40 peut être complémentaire au premier atténuateur acoustique 23. Ainsi, le premier atténuateur acoustique 23 est par exemple destiné à absorber/atténuer les ondes acoustiques à basse fréquence, et le second atténuateur acoustique 40 les ondes acoustiques à haute fréquence.
L’enceinte de résonance 41 peut être délimitée axialement entre la paroi externe 33 de la portion amont 19 de la tuyère 9 et un flasque annulaire 43 disposé en regard de la paroi externe 33. Les trous 42 peuvent être réalisés au moins en partie dans la paroi externe 33 de la portion amont 19 de la tuyère 9. L’ensemble des trous 42 peuvent être réalisés dans la paroi externe 33.
Les trous 42 peuvent être définis et distribués suivant les mêmes règles que les orifices 25.
De la même manière que le premier atténuateur acoustique 23, l’enceinte de résonance 41 du second atténuateur acoustique 40 peut être cloisonnée ou compartimentée.
Tel qu’illustré sur les figures 1 et 2, le turbomoteur 1 comprend un premier atténuateur acoustique 23 et un second atténuateur acoustique 40.
Le premier atténuateur acoustique 23 est destiné à absorber/atténuer les ondes acoustiques présentant des basses fréquences.
La corrélation avec mesures issues de l’essai de compression montre un bon accord des amplitudes de l’oscillation de couple sur les trois premiers ordres. Ceci montre que le mécanisme de l’oscillation de couple est principalement dû aux interactions entre les défauts géométriques qui influencent les forces internes de l’ensemble multidisques et donc le couple transmis. Le modèle numérique validé est capable d'identifier les deux principaux paramètres de gouvernance. Le premier est la rigidité axiale de l'ensemble multidisques de l'embrayage humide, qui doit être réduite autant que possible pour que le phénomène d’oscillation de couple reste minimal. Le second est l'orientation des éléments de l’ensemble multidisques, en particulier l'orientation des disques de friction. Il est démontré qu'une orientation adéquate permet d'obtenir un oscillant de couple minimal. Ce paramètre est peut-être le plus intéressant du point de vue de la production, car il ne nécessite aucune modification de la conception et peut être géré directement pendant la phase d'assemblage.
L’objet principal de l’invention est donc de fournir un embrayage humide perfectionné prenant en compte les paramètres influents sur l’apparition du phénomène d’oscillation de couple de sorte qu’il soit insensible à ce phénomène.
Nous allons maintenant décrire plus en détail l'agencement d’un embrayage humide 1, selon un des modes préférés de mise en œuvre de l'invention, en référence à la .
L’embrayage humide 1, comprend notamment :
- un porte-disque d’entrée de couple 2 agencé pour être lié en rotation à un arbre menant,
- un porte-disque de sortie de couple 3 agencé pour être lié en rotation à un arbre mené,
- un ensemble multidisques 10 intercalé radialement entre le porte-disque d’entrée de couple 2 et le porte-disque de sortie de couple 3 comportant des disques de friction 12 et des plateaux 11 liés alternativement en rotation au porte-disque d’entrée de couple et au porte-disque de sortie de couple,
- un piston d’actionnement 5 mobile axialement selon l’axe de rotation X de l’embrayage humide 1 qui est commandé en déplacement pour alternativement serrer axialement dans une position embrayée l’ensemble multidisques 10 contre des moyens de réaction 15 et libérer axialement dans une position débrayée l’ensemble multidisques.
Dans cet exemple, les moyens de réactions 15 sont constitués d’un plateau d’extrémité 12a présentant une épaisseur supérieure à ceux présents dans l’ensemble multidisques et d’un anneau élastique ouvert 16 inséré dans une gorge du porte-disque d’entrée de couple 2.
Le piston d’actionnement 5 se déplace selon l’axe X en direction de l’ensemble multidisques 10 au sein d’une chambre de commande 9 réalisée dans un moyeu 8, le moyeu 8 étant solidaire en rotation avec le porte-disque d’entrée de couple 2.
Selon l’invention, le piston d’actionnement 5 comprend un corps principal 51 ayant une forte raideur axiale K1 supérieure à 10000N/mm et des moyens d’appui 52 sur l’ensemble multidisques 10 ayant une faible raideur axiale K2 comprises entre 500 et 5000 N/mm. Dans cet exemple, les moyens d’appui 52 viennent en contact avec l’ensemble multidisques en début de déplacement du piston d’actionnement lors de la phase d’embrayage et le corps principal 51 vient en contact par la suite avec l’ensemble multidisques au-delà d’une valeur de seuil de déplacement V du piston d’actionnement comprise entre 0,2 mm et 0,5 mm.
Les moyens d’appui 52 sont une série de pattes élastiques réparties angulairement autour du corps principal 51. Les pattes élastiques sont notamment issues de matière avec le corps principal 51. Par exemple, le piston d’actionnement comprend 6 pattes élastiques réparties angulairement à 60° autour de l’axe X.
La illustre l’embrayage humide 1 en début de phase d’embrayage, le piston d’actionnement 5 se situe en deçà de la valeur de seuil de déplacement V. A ce stade de la fermeture de l’embrayage, seuls les moyens d’appui 52 sont en contact avec l’ensemble multidisques 10, la raideur équivalente Kequi du piston d’actionnement est alors égale à :