INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans un deuxième mode de réalisation préférentiellement destiné à une utilisation courroie, la composition d’élastomère comprend un élastomère choisi dans le groupe constitué par le TPU (thermoplastique urethane), le PU (polyurethane), un élastomère de type éthylène alpha oléfine, un élastomère polychloroprène et les mélanges de ces élastomères, un ou plusieurs autres élastomères. La composition d’élastomère peut également comprendre un ou plusieurs autres composants.
Comme charges inorganiques renforçantes conviennent notamment des charges minérales du type siliceuse, en particulier de la silice (SiO2), ou du type alumineuse, en particulier de l'alumine (Al2O3). La silice utilisée peut être toute silice renforçante connue de l'homme du métier, notamment toute silice précipitée ou pyrogenée présentant une surface BET ainsi qu'une surface spécifique CTAB toutes deux inferieures à 450 m2/g, de préférence de 30 à 400 m2/g. A titres de silices précipitées hautement dispersibles (dites "HDS"), on citera par exemple les silices "Ultrasil" 7000 et "Ultrasil" 7005 de la société Evonik, les silices "Zeosil" 1165MP, 1135MP et 1115MP de la société Rhodia, la silice "Hi-Sil" EZ150G de la société PPG, les silices "Zeopol" 8715, 8745 et 8755 de la Société Huber, les silices à haute surface spécifique telles que décrites dans la demande WO 03/16837.
La est une représentation schématique d’un dispositif de contrôle 500 suivant des modes de réalisation de la présente invention. Comme expliqué précédemment, le dispositif 500 peut être compris dans un dispositif de contrôle de type FADEC. La vision schématique donnée peut être implémentée sous forme de modules logiciels ou matériels.
Le dispositif de contrôle 500 peut comprendre un module 520 en charge d’obtenir les consignes et limitations propres à la turbomachine 200. Notamment, il peut être en charge d’obtenir des paramètres de température, de pression et de régime du moteur à chaque instant ou à plusieurs instants. Ces paramètres sont obtenus par exemple par des données issues des capteurs qui peuvent être présents dans le dispositif 100 et plus précisément en lien avec le fonctionnement de la turbomachine 200.
Ces paramètres sont fournis à un module 530 qui détecte que le régime du moteur est trop faible, il peut s’agir par exemple de détection de dévissage de la turbomachine 200. La détection d’un dévissage se fait lorsque le régime moteur NH de l’arbre haute pression est inférieur à une valeur seuil déterminée, par exemple mais non limitativement 14950 rpm (tour par minute). Le module 530 fournit un signal indicateur à un module de sélection de boucle 550 pour indiquer qu’un état de dévissage de la turbomachine est détecté. La détection d’un maintien de régime peut se faire pour toute autre valeur de régime que l’on souhaite maintenir ou en dessous duquel il n’est pas souhaitable que le moteur tourne et peut s’appliquer également à l’arbre basse pression.
Le dispositif de contrôle 500 comprend également une boucle de maintien de régime ou boucle de régulation 510 qui sera décrite plus en détail en référence à la . La boucle de maintien de régime 510 fournit en sortie une consigne de carburant ainsi qu’une consigne de couple, calculées à un même intervalle de temps ou de manière simultanée, ou de manière combinée. Elle permet de maintenir un régime moteur de l’arbre haute pression ou un maintien de régime moteur de l’arbre basse pression. Dans certains modes de réalisation, deux boucles de maintien peuvent exister, l’une pour l’arbre haute pression 220 et l’autre pour l’arbre basse pression 210.
Le dispositif de contrôle 500 comprend également une ou plusieurs boucles moteurs 540 mono variables 540-1 à 540-n qui sont en charge de délivrer des commandes de carburant, de couple, ces consignes étant calculées de manière individuelle. Ces boucles mono variables peuvent comprendre des paramètres moteur tels que : - Une entrée de température T2, - Une entrée de régime NL de la turbomachine 200, - une entrée de régime NH de la turbomachine 200, - Une entrée de régime de consigne NLCONS définie par la position de la manette de commande manipulable par le pilote de l’aéronef, - Une entrée de régime de consigne NHCONS définie par la position de la manette de commande manipulable par le pilote de l’aéronef, - Une sortie de consigne de débit de carburant WF transmise à la turbomachine 200, - Une sortie de consigne de couple WTRQ transmise à la turbomachine 200, - Des consignes de protections à l’extinction : régime HP minimal et/ou régime BP minimal, - Des consignes de protection aux faibles survitesse : régime HP maximal, - Protection à l’éclatement de chambre : pression PS3 maximale, - Maintien du niveau souhaité de prélèvement d’air : pression PS3 minimale.
Au moins deux de ces boucles mono variables délivrent une consigne de carburant pour l’une et une consigne de couple moteur pour l’autre.
Le module 550 de sélection de boucle, sélectionne l’une des boucles moteur 540-i, i étant une variable comprise entre 1 et n, du module 540 ou la boucle maintien de régime 510. La sélection de la boucle maintien de régime est faite suite à la détection d’un certain nombre de paramètres : - un indicateur de décélération à la valeur 0, soit pas de décélération détectée et, - la non détection d’événements tels que l’extinction, le pompage, le décollement tournant.
D’autres paramètres additionnels et optionnels peuvent participer individuellement ou cumulativement à la sélection de la boucle de maintien de régime. On peut citer à titre d’exemple : - la détection d’un régime du corps haute pression dudit moteur en-dessous d’un régime au ralenti et - la détection d’un régime du corps basse pression dudit moteur en-dessous d’un régime au ralenti, - la détection d’une saturation de la consigne de carburant.
La détection d’une saturation de la consigne de carburant se fait en mesurant l’écart entre : - La butée en CsP (richesse dans la chambre de combustion) qui est une fonction du régime P réduit par la température d’entrée du compresseur HP (T25) et de la pression totale à l’entrée dudit moteur (PT2) -La CsP mesurée qui est calculée à partir de la pression en entrée de la chambre de combustion (PS3), carburant et de la température d’entrée du compresseur HP (T25).
Selon certains modes de réalisation, la sélection de la boucle maintien de régime pourrait intégrer une hystérésis de manière à être robuste par rapport aux oscillations.
La grandeur de correction de carburant (ou incrément) ΔWF issue de la boucle sélectionnée, est fournie à un module d'intégration 560. Le module d'intégration 560 détermine la consigne de débit de carburant WF par intégration de la grandeur de correction de carburant ΔWF. La grandeur de correction de couple (ou incrément) ΔTRQ issue de la boucle sélectionnée, est fournie également au module d'intégration 560. Le module d'intégration 560 détermine la consigne de débit de couple TRQ par intégration de la grandeur de correction de couple ΔTRQ. Les grandeurs obtenues en sortie du module 560 sont obtenues ainsi pour un instant k :
Les consignes de carburant WF et de couple TRQ en sortie du module d’intégration 560 sont transmises à un module de gestion de butée 570.
Le module de gestion de butée 570 limite la valeur de la consigne de débit de carburant WF déterminée par le module d'intégration 560. De manière connue, le module de gestion de butée 570 met en œuvre une butée, dite butée C/P connue de l'homme du métier et non présentée plus en détails. De manière préférée, le module de gestion de butée 570 détermine les butées en fonction de la pression statique dans la chambre de combustion PS3 et du régime NH (régime corps haute pression) ou du régime NL (basse pression).
Le module de gestion de butée 570 limite également la valeur de la consigne de débit de couple TRQHP déterminée par le module d'intégration 560. De manière connue, le module de gestion de butée 570 met en œuvre une butée, dite butée C/P connue de l'homme du métier et non présentée plus en détails. De manière préférée, le module de gestion de butée 570 détermine les butées en fonction de la pression statique dans la chambre de combustion PS3 et du régime NH (régime corps haute pression) ou du régime NL (basse pression).
Le module de gestion de butée 570 fournit donc en sortie les consignes finales WF de carburant et de couple TRQ à la turbomachine.
Dans la , les séquences de consignes, de mesures et de commandes contiennent suffisamment de points pour que le rendu sur les figures soit pour chacune assimilable à une courbe continue.
On remarque tout d’abord que la commande de débit de carburant 9 et la commande de de couple électrique 11 varient de manière indépendante. En particulier, la commande du couple électrique 11 peut être différente de zéro, sans que la commande du débit de carburant 9 soit en saturation, c’est-à-dire confondu avec la courbe de débit carburant maximal 6 ou la courbe de débit carburant minimal 64.
Plus précisément, lorsque le pilote demande au moteur d’accélérer selon une requête du ralenti au plein gaz, telle que représentée par la courbe requête de régime 24, dès que l’indicateur de régulation transitoire s’active, également dénommé TopAcc, se lève la régulation mise en œuvre par le procédé de commande se traduit tout d’abord par une augmentation du carburant, telle que représentée par la courbe de commande carburant 32, puis une augmentation du couple électrique de l’arbre basse-pression, telle que représentée par la courbe de commande couple électrique 40, pour annuler l’erreur dynamique au bout 3 secondes. La commande en carburant n’est alors pas saturée par sa limite maximum (courbe 30). Dès que le l’indicateur de régulation transitoire s’active, également dénommé TopAcc, est abaissé, la boucle monovariable N1stab prend seulement la main sur le carburant pour réguler le régime NL sur la consigne NL_dmd issue du PWM et le couple BP est remis à zéro.
Lorsque la génération des deux commandes est simultanée, elle permet d’explorer des régimes de fonctionnement de la turbomachine hybride 1 plus vastes que dans l’art antérieur et une meilleure optimisation de fonctionnement.
Par ailleurs, l’erreur de traînage dans le résultat illustré est faible. Une erreur de traînage correspond à un décalage temporel entre la consigne et la mesure de la grandeur de sortie. Il y a un traînage, par exemple, lorsque le régime ou la vitesse angulaire mesurée 22 est en retard par rapport au régime ou à la vitesse angulaire de consigne 20.
Un tel bénéfice provient notamment du fait que le procédé de commande correspond à une architecture du type « retour d’état » de classe 2 (c’est-à-dire comprenant 2 intégrateurs, ou deux grandeurs intégrées à savoir l’écart ENL k associé à la dernière mesure du régime de l’arbre basse-pression 5 et la somme IENL k de tous les écarts, pour calculer, notamment simultanément, la consigne de débit de carburant 9 et la consigne de couple électrique 11.
Le procédé de commande et le dispositif de commande 3 présentés ici permettent de répondre au besoin pilote en tenant compte de la capacité du moteur à accélérer ou décélérer, et en particulier de : limiter le temps d’accélération des moteurs « bons » ayant une marge au pompage afin de réduire les suralimentations en carburant de la chambre de combustion, également dénommées sous le terme anglais « over-fuelling », et ainsi limiter une température des gaz en sortie, également dénommée sous le terme anglais « Exhaust Gas Temperature » ou l’acronyme EGT, durant les accélérations pour augmenter la durée de vie ; et limiter la dissymétrie de poussée entre les moteurs durant l’accélération afin de réduire la traînée de l’avion et l’effet de lacet moteur.
Le procédé de commande vient apporter une solution de régulation en boucle fermée permettant de répondre au temps de transitoire requis sans que le moteur soit contraint par ses limites d’opérabilité.
L’avantage principal de piloter le régime de l’arbre basse-pression est de piloter une meilleure image de la poussée pour les architectures de turbomachine hybride 1 à fort taux de dilution, également dénommées sous le terme anglais « By Pass Ratio » ou l’acronyme BPR.
La solution proposée est relativement simple d’un point de vue théorique, du point de vue du réglage et de la mise en œuvre.
système d’accroche de membrane pour dispositif generateur de flux fluidique DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION La présente invention concerne un système d’accroche de membrane pour dispositif générateur de flux fluidique, en particulier pour propulsion nautique et pompes de transfert de fluide.
L’invention porte sur le contrôle hybride de l’arbre basse-pression.
L’arbre basse-pression peut être considéré, du point de vue du contrôle, comme un système multivariable comprenant deux grandeurs de commande ou d’entrée : une commande de débit de carburant « WF », référencée 9 sur la , envoyée à une boucle locale d’un doseur de la turbomachine hybride 1, une commande de couple électrique « TRQ », référencée 11 sur la , à appliquer par une machine électrique sur l’arbre basse-pression.
Plus généralement, la turbomachine hybride 1 présente plusieurs grandeurs de sortie devant être régulées et/ou limitées telles que notamment un régime de l’arbre moteur haute-pression, éventuellement une pression en entrée de chambre de combustion.
Dispositif de commande Un dispositif de commande 3 apte à commander l’arbre haute-pression est représenté à la .
Le fonctionnement de l’arbre haute-pression est régulé en utilisant des grandeurs d’entrée, représentées sur la arrivant dans la turbomachine hybride 1 côté « IN », et des grandeurs de sortie, représentées sur la sortant dans la turbomachine hybride 1 côté « OUT ».
Les grandeurs d’entrée utilisées sont un débit de carburant et un couple électrique. Plus précisément, le dispositif de commande 3 fournit à la turbomachine hybride 1 la commande de débit de carburant 9 à envoyer dans la chambre de combustion et la commande de couple électrique 11 à appliquer par la machine électrique sur l’arbre basse-pression. Les grandeurs de sortie utilisées sont le régime moteur de l’arbre haute-pression et le régime moteur de l’arbre basse-pression.
Une mesure du régime de l’arbre haute-pression 4 et une mesure du régime de l’arbre basse-pression 5 sont envoyées vers le dispositif de commande 3. La mesure du régime de l’arbre haute-pression 4 et la mesure du régime de l’arbre basse-pression 5 supposent de disposer, dans la turbomachine hybride 1, d’un capteur du régime de l’arbre haute-pression et d’un capteur du régime de l’arbre basse-pression.
Le dispositif de commande 3 peut également recevoir une consigne de régime de l’arbre basse-pression 7.
Une consigne est une courbe continue ou une séquence temporelle de valeurs représentant une évolution temporelle souhaitée d’une grandeur de sortie, telle que par exemple une évolution temporelle souhaitée du régime de l’arbre basse-pression, à savoir une vitesse angulaire de l’arbre basse-pression. Notamment, la consigne peut être associé à une manœuvre particulière comme un décollage, un atterrissage, etc…
A partir de la mesure du régime de l’arbre haute-pression 4, de la mesure du régime de l’arbre basse-pression 5 et de la mesure de la pression extérieure 6 reçues, le dispositif de commande 3 peut construire un indicateur, par exemple un indicateur de détection de transitoire signalant un régime de fonctionnement où les paramètres du moteur varient de manière significative (décollage, manœuvre, traversée de trous d’air, atterrissage, etc…), un indicateur de limitation de débit de carburant ou indicateur de saturation carburant signalant que ce débit ne peut plus être augmenté ou encore un indicateur de limitation de couple électrique ou indicateur de saturation électrique signalant que le couple électrique ne peut plus être augmenté.
Le dispositif de commande 3 peut également être bouclé. A cet effet, le dispositif de commande 3 peut recevoir, en entrée, la commande de débit de carburant 9, selon une ligne de retour carburant 17, et/ou la commande de couple électrique 11, selon une ligne de retour couple électrique 15.
Renvoyer la commande de débit de carburant 9, comme indiqué par la ligne de retour carburant 17, et la commande de couple électrique11, comme indiqué par la ligne de retour couple électrique 15, au dispositif de commande 3, c’est-à-dire les commandes de débit de carburant et de couple électrique déterminées à l’étape k, permet de prendre en compte un éventuel écart entre la commande initiale et une saturation.
Le dispositif de commande 3 peut comprendre, par exemple, une mémoire 31 configurée pour enregistrer : une séquence de consignes de régime de l’arbre basse-pression 7, notamment l’évolution temporelle de la vitesse angulaire de l’arbre basse-pression de la turbomachine hybride 1, une séquence de mesures du régime de l’arbre haute-pression 4, notamment l’évolution temporelle de la vitesse angulaire de l’arbre haute-pression reçue de la turbomachine hybride 1, et/ou une séquence de mesures du régime de l’arbre basse-pression 5, notamment l’évolution temporelle de la vitesse angulaire de l’arbre basse-pression reçue de la turbomachine hybride 1.
Par ailleurs, la mémoire 31 peut également enregistrer des indicateurs 13 et/ou des résultats préalablement déterminés dans le dispositif de commande 3, par exemple à l’étape k-1 précédente.
Ladite zone en creux peut être décalée radialement par rapport à l’extrémité radialement externe de la bride correspondante du secteur. En d’autres termes, ladite zone en creux ne débouche pas radialement vers l’extérieur, au niveau de l’extrémité libre (i.e. l’extrémité radialement externe) de la bride correspondante.
La bride du secteur et l’élément d’interface peuvent s’étendre chacun circonférentiellement en arc de cercle.
L’élément d’interface peut présenter une surface plane s’étendant radialement, en appui sur la bride complémentaire du support.
En variante, l’élément d’interface peut présenter une surface courbe convexe, en appui sur la bride complémentaire du support. Une telle surface courbe permet de favoriser un appui continu lors d’une éventuelle déformation des brides sous chargement thermique et mécanique.
La bride complémentaire du support peut présenter une surface plane s’étendant radialement, en appui sur l’élément d’interface.
Le secteur peut comporter au moins une fente d’étanchéité destinée à loger une ou plusieurs tôles d’étanchéité. De préférence, l’élément d’interface est situé radialement à l’extérieur de ladite fente.
Le présent document concerne également une turbine pour une turbomachine comportant un ensemble du type précité.
Le présent document concerne en outre une turbomachine comportant une turbine du type précité.
Brève description des figures est une vue en coupe axiale d’un ensemble de propulsion de l’art antérieur,
est une vue de détail et en coupe axiale illustrant le montage d’une partie de la turbine haute pression, selon l’art antérieur,
est une vue de détail et en coupe axiale d’une partie de la turbine haute pression et d’un distributeur situé en aval, selon l’art antérieur,
est une vue schématique en coupe axiale illustrant l’appui d’une bride d’un segment de l’anneau sur une bride complémentaire du support, au travers d’un élément d’interface, conformément à une forme de réalisation du présent document,
est une vue correspondant à la , d’une autre forme de réalisation du présent document.
Description détaillée de l’invention La illustre une partie d’un anneau 12 en CMC similaire à celui décrit précédemment, formé de plusieurs secteurs 14 en CMC et comportant chacun une partie 15 s’étendant axialement ou base annulaire ainsi qu’une bride amont 16 et une bride aval 17, décalées axialement l’une de l’autre et s’étendant radialement vers l’extérieur depuis la base 15.
Chaque secteur d’anneau en CMC est monté sur un support annulaire 18 métallique d’un carter fixe de la turbine, entourant ledit anneau 12. Le support annulaire 18 comporte une partie annulaire 19 s’étendant axialement, également appelée virole, ainsi qu’une bride complémentaire amont 20 et une bride complémentaire aval 21, s’étendant radialement vers l’intérieur depuis la virole 19.
Selon un autre mode de réalisation, l’extrémité de la membrane est moulé autour de l’au moins un moyen de liaison mécanique. De préférence, le système d’accroche comprend une tige de rotation cylindrique, et le procédé prévoit de surmouler la membrane, en particulier le bord amont ou le bord périphérique extérieur, autour de ladite tige de manière que ladite tige est insérée dans la membrane.
La représente un système d’accroche selon un mode de réalisation de l’invention, dit déporté, pour un dispositif générateur de flux fluidique à membrane de type discoïdale, la figure 1a étant une vue schématique partielle dudit dispositif et montrant une tige d’actionneur, une portion de membrane correspondant au rayon de ladite membrane, et le système d’accroche comprenant un moyen de liaison mécanique de rotation et une pièce intermédiaire rigide reliant la membrane à l’actionneur, la figure 1b étant une vue schématique de face du dispositif conforme à la figure 1a ;
La représente un système d’accroche selon un mode de réalisation de l’invention, dit déporté, pour un dispositif générateur de flux fluidique à membrane de type rectangulaire ;
La représente un système d’accroche selon un mode de réalisation de l’invention, dit déporté, pour un dispositif générateur de flux fluidique à membrane de type tubulaire ;
La représente un système d’accroche, dit déporté, pour un dispositif générateur de flux fluidique à membrane selon n’importe quelle type de membrane, la figure 4a étant une vue schématique d’un système d’accroche selon un mode de réalisation, la figure 4b étant une vue schématique d’un système d’accroche selon un autre mode de réalisation ;
La représente un système d’accroche, dit inséré, pour un dispositif générateur de flux fluidique à membrane selon n’importe quelle type de membrane, la figure 5a étant une vue schématique d’un système d’accroche selon un mode de réalisation comprenant une tige de section circulaire, les figures 5b et 5c étant chacune une vue schématique d’un système d’accroche selon un autre mode de réalisation comprenant une tige de section circulaire sur la périphérie de laquelle une excroissance s’étend radialement, la figure 5d étant une vue schématique d’un système d’accroche selon un mode de réalisation comprenant une tige de section rectangulaire ;
La représente un système d’accroche, dit inséré, pour un dispositif générateur de flux fluidique à membrane de type discoïdale, la figure 6a étant une vue schématique d’un système d’accroche selon un mode de réalisation comprenant une tige de rotation de section circulaire et une butée radiale distincte de section rectangulaire, la figure 6b étant une vue de face d’un système d’accroche et d’une membrane discoïdale conforme à la figure 6a, ledit système présentant la tige de section circulaire agencée en forme de cercle et la butée agencée en forme de cercle espacée radialement par rapport à la tige de rotation ;
La représente une membrane discoïdale selon un mode de réalisation équipée d’un système d’accroche, dit inséré, selon un mode de réalisation présentant une forme de tige de rotation en forme de cercle, du type conforme à l’un des modes de réalisation de la pour un dispositif générateur de flux fluidique à membrane, le système d’accroche comprenant des moyens de mise en position au regard de tiges d’actionneur, lesdits moyens étant disposés le long de la tige de rotation, la membrane présentant des découpes pour laisser apparaître lesdits moyens de mise en position ;
La est une variante de réalisation de la , et représente une membrane comprenant un corps élastique présentant des saignées ;
La représente un système d’accroche, dit inséré, selon un mode de réalisation, pour un dispositif générateur de flux fluidique à membrane selon n’importe quelle type de membrane, ledit système comprenant une tige de rotation, l’extrémité de la membrane étant repliée autour de ladite tige ;
La représente un système d’accroche, dit inséré, selon un mode de réalisation, pour un dispositif générateur de flux fluidique à membrane selon n’importe quelle type de membrane, ledit système comprenant un roulement à billes ;