INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le troisième modèle d’impact environnemental m3 de la consommation d’hydrogène est défini en fonction des paramètres suivants : le mode de production de l’hydrogène, (ex. hydrolyse de l’eau à partir d’électricité verte ou non, ou reformation d’hydrocarbure…), l’acheminement de l’hydrogène du site de production aux site(s) de recharge des véhicules (stations-services), le conditionnement de l’hydrogène (mise en pression du gaz et stockage dans des réservoirs ou autre), l’impact de son utilisation, et donc utilisation/réutilisation et/ou stockage des déchets produits lors de la réaction chimique pendant utilisation de la pile à combustible 20 (et donc de l’eau).
La troisième étape E3 comprend les étapes consistant à : Déterminer la prédiction d’hydrogène consommée p h2 en fonction du modèle de consommation m H2 , Déterminer l’impact environnemental H2 impact de l’hydrogène à partir de la prédiction d’hydrogène consommée p h2 déterminée et du troisième modèle d’impact environnemental m3 de la production d’hydrogène.
la représente une vue schématique du lanceur selon l’invention
la représente une vue schématique du système de lancement
la représente une vue schématique d’un cycle de vol du véhicule spatial
la représente une vue schématique de dessus de la partie arrière du lanceur
La présente invention concerne un lanceur spatial horizontal évitant la nécessité d’embarquer le carburant qui sera par la suite utilisé pour se propulser, pour être plus rentable en termes de carburant utilisé ainsi qu’en énergie globale mise en jeu.
Le véhicule spatial (10) emportant la charge utile présente une section transversale complémentaire à celle du tunnel (100). Il comporte un réacteur de faible puissance allumé pendant la phase atmosphérique, pour annuler la trainée du véhicule spatial (10).
Le principe général est d’assurer la phase initiale d’accélération par une propulsion du véhicule (10) dans un tube (100) de plusieurs kilomètres, typiquement 100 à 120 km, sensiblement horizontal, prolongé à l’avant par une partie courbe (120) orientée vers le haut pour fournir une composante balistique ascensionnelle. L’extrémité arrière du tube (100) communique avec une chambre de pressurisation formée par un ou plusieurs tours (110) contenant des masses (120) dont la libération et la chute provoque une mise en pression en amont du véhicule spatial (10).
La préparation des masse (111 à 114) se fait par élévation avec un treuil électrique qui peut être alimenté avec l’énergie électrique disponible pendant les creux de consommation et les pics de production, pour éviter de recourir à un stockage peu performant d’électricité en période de surproduction.
La phase d’accélération se fait avec une différence de pression entre l’avant et l’arrière du lanceur dans le tunnel. La chute de 4 masses assure le maintien de la pression dans le tunnel.
Le décollage se passe de la manière suivante : Phase d’accélération (20) pour arriver à une vitesse de 6 km/s en fin de ligne droite. Phase de montée dans l’atmosphère (21) avec portance puis trajectoire balistique jusqu’à l’altitude voulue, en traversant la troposphère, la stratosphère, la mésosphère, la thermosphère et l’exosphère illustrés par les traits pointillés séparant les couches atmosphériques. Dans la phase atmosphérique, les réacteurs équipant le véhicule spatial (10) sont allumés pour compenser la trainée. La phase orbital (22) de circularisation de l’orbite (22) et de lâcher de la charge utile (23) La phase de désorbitation (24) et retour sur Terre du lanceur.
Pour produire une pression élevée en arrière du véhicule spatial (10), la illustre une réalisation avec quatre tours (111 à 114) d’une hauteur de 114 m, reliés au tunnel (100) par quatre conduits (101 à 104) remplit d’un fluide, par exemple de l’air ou de l’eau, et équipé d’une masse de 200.000 tonnes qui peut être libérée pour créer une différence de pression entre l’amont et l’aval du véhicule (10).
Typiquement, la surface transversale cumulée des masses (111 à 114) est comprise entre 1000 et 16000 m 2 , typiquement de 1000 m 2 ± 50% par masse.
La surface transversale du tunnel (100) est typiquement comprise entre 5 et 20 m 2 , typiquement de 15 m 2 ± 50%.
Le tunnel est soumis en aval du véhicule spatial (10) à une dépression, comprise entre 0,01 bar et 0,0005 bar, typiquement de 0,001 bar ± 50%.
Dans la suite de la description, les aubes 11a de la première rangée annulaire d’aubes 10a seront désignées premières aubes 11a et les aubes 11b de la seconde rangée annulaire d’aubes 10b seront désignées secondes aubes 11b. En particulier, on définit une paire d’aubes formé par une première aube 11a et une seconde aube 11b circonférentiellement adjacente à la première aube 11a du côté de la face d’intrados 14a de la première aube 11a. Par soucis de simplification, seule un telle paire d’aubes sera décrite, les caractéristiques développées étant applicables à l’ensemble des jeux d’aubes de l’ensemble statorique.
Un tel ensemble statorique, présentant deux rangées imbriquées longitudinalement et pouvant tourner l’une par rapport à l’autre entre deux configurations limites, offre l’avantage considérable de permettre d’adapter l’ensemble statorique à différents cas de fonctionnement de la turbomachine. En conséquence, ledit ensemble statorique permet d’optimiser le rendement et de réduire la consommation en carburant de la turbomachine.
La première configuration de l’ensemble statorique, dans laquelle la première et la seconde aubes 11a, 11b de chaque paire d’aubes sont en contact, s’apparente à une configuration d’une rangée annulaire unique d’aubes présentant un même nombre d’aubes que la première rangée annulaire d’aubes ou que la seconde rangée annulaire d’aubes. Cette première configuration permet à l’ensemble statorique de supporter un débit plus élevé de flux de gaz traversant l’ensemble statorique en comparaison de la deuxième configuration. En effet, plus débit est élevé, plus l’incidence du flux de gaz arrivant sur les aubes du stator est faible, voire négative. Il est par conséquent avantageux, afin de limiter les pertes aérodynamiques, d’avoir un canal inter-aubes plus ouvert, par exemple avec un pas entre les aubes plus élevé. On entend par le terme « pas », l’espacement circonférentiel entre les aubes successives. Dans la première configuration, le pas entre les aubes est avantageusement réduit par rapport à la deuxième configuration, car les deux rangées annulaires d’aubes s’apparentent à une seule rangée d’aubes. Par conséquent, la première configuration est mieux adaptée pour un débit plus élevé.
De plus, le placement de chaque seconde aube 11b du côté de la face d’intrados 14a de la première aube 11a permet, d’une part, de maintenir la face d’extrados de la première rangée annulaire d’aubes qui est la face qui travaille le plus aérodynamiquement, et, d’autre part, de limiter les pertes aérodynamiques au niveau de la transition entre les deux aubes, par exemple par rapport à un agencement où la seconde aube viendrait contre la face d’extrados de la première aube. Ceci est notamment dû à la cambrure et l’inclinaison de la face d’intrados de la première aube pouvant « loger » ou « abriter » la seconde aube.
En outre, la turbomachine 1 peut comprendre une unité de commande contrôlant le positionnement relatif entre la première rangée annulaire d’aubes et la seconde rangée annulaire d’aubes, notamment en fonction des données opérationnelles de la turbomachine. L’ensemble statorique peut être commandé en la première configuration lorsque la turbomachine nécessite une capacité plus élevée de débit ou lorsqu’il est important de minimiser les pertes aérodynamiques, par exemple lorsque la turbomachine est en haut régime ou en régime stabilisé. L’ensemble statorique peut être commandé en la deuxième configuration lorsque la turbomachine est en régime de transition, par exemple lors d’une accélération.
Par ailleurs, on peut noter que la hauteur radiale des premières aubes 11a peut être différente de la hauteur radiale des secondes aubes 11b. Le bord d’attaque des secondes aubes peut ne s’étendre que partiellement sur la face d’intrados des premières aubes selon la direction radiale.
En particulier, un premier espacement E1 est défini entre les premières aubes 11a consécutives, notamment entre les bords d’attaque 12a de premières aubes 11a consécutives. Dans la deuxième configuration P2, chaque seconde aube 11b peut être espacée de la première aube 11a d’un deuxième espacement E2. En particulier, le deuxième espacement E2 peut correspondre à une distance circonférentielle entre le bord d’attaque 12b de la seconde aube 11b et la ligne de cambrure 16a de la première aube 11a adjacente. Le deuxième espacement E2 est de préférence inférieur à 60% du premier espacement E1. Par exemple, le deuxième espacement E2 peut être compris entre 30% et 50% du premier espacement E1. Autrement dit, les secondes aubes ne peuvent se déplacer que sur une portion de l’espace entre deux premières aubes 11a consécutives correspondantes, la portion étant délimitée à une extrémité par la face d’intrados 14a de l’une desdites deux premières aubes 11a.
La face d’intrados 14a de la première aube 11a peut comprendre un décroché géométrique 142 en amont du bord d’attaque 12b de la seconde aube 11b selon le sens d’écoulement des gaz au sein de l’ensemble statorique. Cette caractéristique permet de simplifier la conception de l’ensemble statorique de sorte que la première aube 11a loge la seconde aube 11b dans la première configuration. Plus précisément, le décroché géométrique 142 peut correspondre à un changement de courbure de la face d’intrados 14a.
En référence à la partie haute de la (Figure 4A1) délimitée par des pointillés, une épaisseur maximale w12max de chaque paire d’aubes dans la première configuration peut avantageusement être inférieure ou égale à la somme d’une épaisseur maximale w1max de la première aube 11a et d’une épaisseur maximale w2max de la seconde aube 11b. Une telle configuration permet d’améliorer les performances aérodynamiques de l’ensemble statorique dans la première configuration P1.
Un rapport entre l’épaisseur maximale w12max de chaque paire d’aubes dans la première configuration et l’épaisseur maximale w1max de la première aube 11a peut avantageusement être inférieur ou égal à un coefficient compris entre 1 et 1,2, par exemple égal à 1. Autrement dit, lorsque le coefficient est strictement supérieur à 1, on autoriserait un léger « dépassement » de la seconde aube, qui ne serait alors pas entièrement logée par la première aube. Une telle configuration permet d’améliorer les performances aérodynamiques de l’ensemble statorique dans la première configuration.
La somme d’une épaisseur w1 de la première aube 11a et d’une épaisseur w2 de la seconde aube 11a, à une même position longitudinale donnée de l’aube, est de préférence inférieure à une épaisseur maximale w1max de la première aube 11a. On entend par épaisseur, la dimension selon une direction perpendiculaire à la corde. Une telle configuration permet de réduire l’épaisseur maximale de la paire d’aubes dans la première configuration. De cette manière, la paire d’aubes offre un gain de section de passage par rapport à une configuration classique comportant une seule rangée d’aubes.
De manière avantageuse, dans la première configuration P1, la face d’intrados 14b de la seconde aube 11b peut former une surface aérodynamiquement continue avec une première surface 140 de la face d’intrados 14a de la première aube 11a. La première surface 140 est notamment à l’amont du bord d’attaque 12b de la seconde aube 11b selon le sens d’écoulement des gaz au sein de l’ensemble statorique. On entend par surface aérodynamiquement continue que l’écoulement des gaz contre ladite surface est continu, ou, autrement dit, que les lignes de flux de gaz contre ladite surface sont continues. En particulier, la jonction entre la première surface 140 et la face d’intrados 14b de la seconde aube 11b est dimensionnée de sorte que, pour des conditions d’écoulement de gaz données, par exemple en termes de vitesse et d’angle d’attaque, les lignes de flux de gaz contre ladite surface sont continues, c’est-à-dire ne présentant pas de discontinuité au niveau de ladite jonction. La face d’intrados de la paire d’aubes peut avantageusement être dépourvue de décrochement géométrique. Une telle caractéristique permet d’améliorer le profil aérodynamique de l’ensemble statorique dans la première configuration P1.
On définit un premier plan parallèle à la corde Ca de la première aube 11a et passant par l’arrête la plus basse de la face d’intrados 14a de la première aube 11a selon la direction circonférentielle dans le sens de l’extrados vers l’intrados. Alors, au moins une extrémité de la face d’intrados 14b de la seconde aube 11b comprenant le bord d’attaque 12b de la seconde aube 11b est positionné entre le premier plan et la première surface 140 de la face d’intrados 14a de la première aube 11a.
La face d’extrados 15b de la seconde aube 11b peut avantageusement présenter une forme complémentaire d’une deuxième surface 141 de la face d’intrados 14a de la première aube 11a. La deuxième surface 141 est notamment à l’aval du bord d’attaque 12b de la seconde aube 11b selon le sens d’écoulement des gaz au sein de l’ensemble statorique. Autrement dit, la face d’extrados 15b des secondes aubes 11b vient épouser au moins partiellement la face d’intrados 14a des premières aubes 11a. En particulier, la face d’intrados 14a de la première aube 11a peut être formée de la première surface 140, délimitée en amont par le bord d’attaque 12a de la première aube 14a et en aval par le décroché géométrique 142, et de la deuxième surface 141 délimitée en amont par le décroché géométrique 142 et en aval par le bord de fuite 13a de la première aube 11a.
Alternativement, en référence à la , un volume libre 30 peut être aménagé entre la face d’extrados 15b de la seconde aube 11b et la face d’intrados 14a de la première aube 11a dans la première configuration P1. Un tel volume libre 30 offre des possibilités de conception plus larges d’un point de vue aérodynamique et d’un point de vue thermomécanique, notamment de la face d’intrados 14a et de la géométrie au niveau du bord de fuite 13a de la première aube 11a. Les premières aubes peuvent ainsi avantageusement présenter une géométrie plus adaptée dans la deuxième configuration. De plus, un tel agencement permet également d’améliorer le comportement vibratoire de l’ensemble statorique.
En ce qui concerne le contenu recyclé d’au moins 1 % en poids, il peut provenir soit du polymère (méth)acrylique P1, soit du monomère (méth)acrylique M1, soit des deux. Le contenu recyclé est exprimé sur la base de la somme des composants (a 1 ) et (a2) du sirop (méth)acrylique liquide.
Dans un premier mode de réalisation préféré, le contenu recyclé est d’au moins 10 % en poids.
Dans un deuxième mode de réalisation préféré, le contenu recyclé est d’au moins 20 % en poids.
Dans un troisième mode de réalisation préféré, le contenu recyclé est d’au moins 50 % en poids.
Dans un quatrième mode de réalisation préféré, le contenu recyclé est compris entre 15 % en poids et 100 % en poids.
Dans un cinquième mode de réalisation préféré, le contenu recyclé est de 20 % en poids à 100 % en poids.
Dans un sixième mode de réalisation préféré, le contenu recyclé est de 50 % en poids à 100 % en poids.
Dans un septième mode de réalisation préféré, le contenu recyclé est de 100 % en poids.
la représente un champ uniforme des pressions au sein des circuits internes et des gicleurs de la .
L’invention s’applique de façon non limitative à une turbomachine 1, en particulier d’aéronef. La turbomachine 1 peut être un turbopropulseur ou un turboréacteur.
La turbomachine 1 peut s’étendre suivant un axe longitudinal X.
La représente partiellement la turbomachine 1, dite à double flux, qui comprend classiquement d’amont en aval, une soufflante 3 et un moteur (ou générateur de gaz). La soufflante 3 de la est carénée. Le moteur peut comprendre typiquement un compresseur basse pression 4, un compresseur haute pression, une chambre annulaire de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression.
Le flux d’air généré par la soufflante 3 peut être divisé, par un bec de séparation d’une structure fixe 5 de la turbomachine 1, en un flux d’air primaire qui pénètre dans une veine primaire V1 du moteur et un flux d’air secondaire qui s’écoule autour du moteur dans une veine secondaire V2.
La soufflante 3 peut comporter un arbre 6 annulaire portant des pales 30 de la soufflante 3. L’arbre 6 est entraîné en rotation par la turbine basse pression. L’arbre 6 est guidé en rotation via des paliers P par rapport à un support 7 annulaire rapporté sur un moyeu interne 8 d’un carter intermédiaire 9 de la structure fixe 5. La structure fixe 5 peut supporter en outre un stator du compresseur basse pression 4 situé en amont du carter intermédiaire 9.
Le carter intermédiaire 9 peut être disposé axialement entre le compresseur basse pression 4 et le compresseur haute pression.
La turbomachine 1 peut comprendre une virole externe 10 s’étendant autour du carter intermédiaire 9. Le moyeu interne 8 et la virole externe 10 peuvent être reliés l’un à l’autre par des aubes de guidage 11 réparties de manière régulière autour de l’axe X. Les aubes de guidage 11 sont plus connues sous l’acronyme OGV pour « Outlet Guide Vane ». Certaines de ces aubes 11 peuvent être structurales. Certaines de ces aubes 11 peuvent être tubulaires pour permettre notamment le passage de servitudes, ces aubes 11 tubulaires sont ci-après dénommées premiers bras 12 tubulaires. La virole externe 10 et le moyeu interne 8 forment une portion de la veine secondaire V2. Autrement dit, chaque premier bras 12 tubulaire (ou aube de guidage 11) traverse la veine secondaire V2.
Le moyeu interne 8 peut comprendre un passage annulaire définissant une portion de la veine primaire V1 et des seconds bras 13 tubulaires disposés dans ce passage pour permettre notamment le passage des servitudes. Autrement dit, chaque second bras 13 tubulaire traverse la veine primaire V1. Chaque second bras 13 tubulaire permet la communication entre un compartiment externe 14 du moyeu interne 11 et une enceinte interne 15 communément appelée « enceinte huile ». L’enceinte interne 15 est délimitée extérieurement par le moyeu interne 8.
La turbomachine 1 peut comprendre au moins un système de distribution 2 d’un ou plusieurs fluide(s) selon l’invention. Le ou les fluide(s) F1, F2 peuvent être du lubrifiant liquide tel que de l’huile, du carburant tel que du kérosène, de l’air, de l’air huilé, etc. Lorsque plusieurs fluides sont distribués par le système de distribution 2, ces fluides F1, F2 peuvent être identiques ou différents.
Le système de distribution 2 est par exemple relié à un circuit de lubrification 16 de la turbomachine 1. Sur l’exemple de la , le circuit de lubrification 16 est situé de façon non limitative dans les premiers et seconds bras 12, 13 tubulaires.
La illustre deux implantations possibles du système de distribution 2 selon l’invention dans la turbomachine 1.
Selon un premier exemple, le système de distribution 2 peut être rapporté sur un bossage 17 du moyeu interne 8 du carter intermédiaire 9 de sorte que le système de distribution soit placé dans l’enceinte interne 15. Ceci permet la distribution de fluide aux paliers P.
La chambre avant 8 s’étend sur une longueur suffisante du canal 6 pour que la fente 16 du piston 4 se trouve dans la chambre avant 8 lorsque le piston 4 se trouve dans une deuxième zone intermédiaire d'alimentation en produit ( et ).
La chambre avant 8 est agencée de manière à permettre le transfert de produit depuis la fente 16 jusqu’à la chambre avant 8, lorsque le piston 4 se trouve dans la deuxième zone intermédiaire d'alimentation en produit. Pour cela, la chambre avant 8 peut présenter un diamètre légèrement supérieur au diamètre du piston 4, ou peut comporter des stries capillaires longitudinales, par exemple.
Les première et deuxième zones intermédiaires d'alimentation en produit peuvent être distinctes. Dans ce cas, la deuxième zone intermédiaire d'alimentation en produit se trouve en aval de la première zone intermédiaire d'alimentation en produit. En d’autres termes, dans ce cas, le réservoir 5 alimente la fente 16 en produit, puis, après déplacement du piston 4, la fente 16 alimente la chambre avant 8 en produit.
En variante, les première et deuxième zones intermédiaires d'alimentation en produit peuvent comprendre une zone de chevauchement. Dans ce cas, lorsque le piston 4 se trouve dans la zone de chevauchement, le réservoir 5 alimente la fente 16 en produit, et, simultanément, la fente 16 alimente la chambre avant 8 en produit.
Le corps 3 du module 1 présente, au niveau de l’extrémité libre 7, une forme de bec allongé 18. On considère ici comme « allongé » un bec 18 dont le rapport entre la longueur et le diamètre est supérieur à quatre. Par exemple, le bec 18 présente un diamètre d’environ 1 mm et une longueur d’environ4 mm. L’utilisation d’un bec allongé 18 est rendue possible par l’alimentation en produit via un réservoir 5. L’intérêt d’un bec allongé 18 est qu’il permet un meilleur contrôle du débit de produit et qu’il évite les fuites de produit par l’extrémité libre 7.
Un tube 29 peut en outre être inséré dans le canal 6, au niveau du bec 18. Le tube 29 peut être réalisé dans un matériau hydrophile ou hydrophobe, en fonction des applications. Le tube 29 peut par exemple être réalisé avec un revêtement en Kollidon (marque déposée) ou en silicone traité par plasma pour gérer l’hydrophilidé (ou caractère hydrophile). La fonction de ce tube 29 est de participer au contrôle du débit de produit au niveau de l’extrémité libre 7 et de faciliter l’amorçage lors de la première utilisation
L’ensembles des pièces en contact avec l’encre peut subir des traitements afin de gérer l’hydrophilidé, toujours dans le but de facilité l’amorçage ou d’accélérer ce dernier.
5. Cheminée de décompression
Comme représenté notamment sur les figures 7, 8 et 14, le module 1 peut comprendre une ou plusieurs cheminées de décompression 9, située en aval de la lumière 11.
La ou les cheminées de décompression 9 débouchent dans la chambre avant 8.
La section de la ou de chaque cheminée 9 peut présenter une forme circulaire, rectangulaire ou ovoïde, par exemple.
La cheminée de décompression 9 est agencée de manière à se trouver au droit de la fente 16 lorsque le piston 4 se trouve dans la deuxième zone intermédiaire d'alimentation en produit.
La cheminée de décompression 9 permet de gérer des modifications de pression dans la chambre avant 8 du fait de la course du piston 4 et/ou de la variation de quantité de produit présent dans la chambre avant 8. L’utilité réside dans la suppression de fuite générée par les surpressions du piston 4.
La cheminée de décompression 9 peut comporter un ensemble de stries 20., pour permettre, par capillarité, la remontée de produit dans la cheminée de décompression 9. Cette caractéristique permet de maintenir et de réguler un éventuel surplus de produit dans la cheminée 9, donc d’éviter une fuite de produit au niveau de l’extrémité libre 7, et de libérer le produit, du fait de la gravité, lorsque cela est nécessaire. Les stries sont par exemple, orientées sensiblement selon l'axe longitudinal de la cheminée de décompression 9.
Comme représenté sur les figures, la cheminée de décompression 9 peut être intégrée dans le réservoir 5. Dans ce cas, la forme de l’opercule 14 peut être adaptée pour obturer l’ouverture de remplissage 10 tout en laissant libre l’extrémité supérieure de la cheminée 9, comme cela est visible sur la .
La forme de la fente 16, en combinaison avec la lumière 11, doit permettre d’alimenter le canal 6 en encre lors de l’activation du piston 4, tout en permettant un retour d’air dans le réservoir 5, dans le cas où ce dernier est fermé hermétiquement. Ce retour d’air, issu de la cheminée 9, permet de ne pas voir le réservoir 5 cesser d’alimenter le système en encre à cause d’une dépression interne de ce dernier.