INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
le circuit d’alimentation électrique comportant au moins un étage élévateur de tension relié entre la source haute tension et l’au moins un convertisseur continu/alternatif, l’au moins un étage élévateur de tension étant apte à élever la tension fournie à l’au moins une machine électrique tournante lorsque ladite machine électrique tournante entraîne l’au moins une hélice en rotation.
Grâce à l’invention, il est possible d’obtenir un surcroît de puissance de manière transitoire ou stabilisée, par rapport aux limites de puissance que peut fournir la turbomachine lorsque cela est nécessaire.
Ce surcroît de puissance, ou « boost électrique », peut exister sur toute la gamme de vitesse de rotation du turbopropulseur. Il ne crée aucune usure en comparaison d’une situation où un surcroît de puissance serait apporté par une augmentation du régime de la turbine à gaz, ce qui créerait une usure de cette dernière.
Le circuit électrique de turbomachine selon l’invention est particulièrement adapté pour fournir un boost électrique transitoire ou stabilisé en cas de détection d’un besoin de puissance, au sein d’une turbomachine à architecture hybride électrique, notamment pour une fonctionnalité de taxiage électrique de l’aéronef.
Selon des caractéristiques préférées alternatives, l’au moins un étage élévateur de tension comprend un convertisseur de type boost, ou un convertisseur de type boost entrelacé, ou un convertisseur de type DAB, ou un convertisseur de type Quasi Z-source.
Selon une caractéristique préférée, le circuit d’alimentation électrique d’une turbomachine comporte en outre un circuit basse tension à courant continu relié au circuit haute tension à courant continu par l’intermédiaire d’un convertisseur du circuit d’alimentation électrique.
Selon une caractéristique préférée, le circuit d’alimentation électrique d’une turbomachine comporte en outre un contacteur relié en parallèle de l’étage élévateur de tension.
L’invention concerne aussi une turbomachine comportant un circuit d’alimentation électrique tel que précédemment présenté.
L’invention concerne aussi un procédé de commande d’au moins un étage élévateur de tension dans un circuit d’alimentation électrique d’une turbomachine tel que précédemment présenté, caractérisé en ce qu’il comporte des étapes de :
- détection d’un besoin de puissance supérieure à la puissance que la turbomachine est capable de délivrer,
- commande de l’activation de l’étage élévateur de tension pour qu’il délivre une tension élevée à la machine électrique tournante pendant une période transitoire, lorsqu’un besoin de puissance supérieure à la puissance que la turbomachine est capable de délivrer est détecté, et
Une solution pour répondre à ce problème esthétique, peut être d’ajouter un cache extérieur qui masque la zone colorée visible du volume d’échappement.
L’invention vise à proposer une solution alternative pour éviter le désagrément esthétique de la partie colorée d’une enveloppe d’un volume d’échappement.
A cet effet, l’invention fournit un volume acoustique d’échappement d’un véhicule automobile comprenant une enveloppe externe comprenant un orifice d’entrée des gaz, caractérisé en ce qu’il comprend un écran thermique interne situé au moins dans une zone interne de ladite enveloppe externe faisant face à l’orifice d’entrée des gaz d’échappement, conformé suivant la surface interne de la paroi de l’enveloppe externe dans ladite zone interne, et disposé de manière espacée suivant un espacement laissant au moins une lame d’air entre ledit écran thermique et la surface interne de la paroi de ladite enveloppe dans ladite zone interne.
L’invention permet que la partie de paroi de l’enveloppe protégée par l’écran thermique soit à des température inférieures à celles des gaz qui arrivent directement sur l’écran, ce qui évite, ou à tout le moins diminue fortement, la coloration de cette partie de paroi de l’enveloppe.
En particulier, ledit volume comporte des coupelles internes logées dans ladite enveloppe externe, délimitant des chambres acoustiques, et ledit écran thermique s’étendant suivant la direction longitudinale de ladite enveloppe externe entre au moins deux coupelles internes.
De manière préférée, ledit écran thermique est en acier inoxydable.
De préférence, ladite enveloppe est en une matière pouvant résister au développement d’une coloration perceptible en-dessous de 300°C , par exemple en acier inoxydable.
L’invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant un volume acoustique d’échappement tel que décrit précédemment.
Avantageusement, la zone interne de l’enveloppe dudit volume comportant ledit écran thermique a une surface externe de l’enveloppe en correspondance qui est visible sous le plancher du véhicule,
En particulier, ledit véhicule comprend un bouclier arrière, et ladite surface externe de l’enveloppe dudit volume visible sous le plancher du véhicule est visible depuis l’arrière du véhicule, et plus particulièrement en-dessous d’un plan sensiblement à l’horizontale et passant par le point bas du bouclier arrière.
est une vue en perspective et en transparence d’un volume acoustique d’échappement connu de l’art antérieur selon un mode de réalisation de l’invention.
est une vue en coupe transversale, dans le plan A-A, du volume acoustique d’échappement représenté en .
représente partiellement un volume acoustique d’échappement selon un mode de réalisation de l’invention, suivant une vue en perspective de trois-quarts et en coupe transversale dans un plan similaire au plan A-A indiqué sur la .
représente une vue intérieure partielle, en perspective, du volume acoustique d’échappement selon l’invention illustré en .
représente une vue partielle, en coupe transversale, du volume acoustique d’échappement selon l’invention illustré en ou , coupe réalisée dans le même plan qu’en .
L’aéronef comportant une unité de commande électronique mettant en œuvre un tel procédé est un aéronef à voilure tournante, tel qu’un hélicoptère, comprenant au moins deux turbomachines pour le fonctionnement de la voilure tournante.
Dans les exemples illustrés sur les figures 1 à 7, on se place dans une configuration avec seulement deux turbomachines. Mais l’invention s’applique également s’il y a plus d’une seconde turbomachine, la première turbomachine étant la turbomachine en panne.
Le procédé de commande automatisé selon l’invention est mis en œuvre à la suite d’une détection d’une panne sur une première turbomachine de l’aéronef. La panne peut correspondre, par exemple, à un défaut de pression d’huile ou une température d’huile trop élevée, ou d’autres pannes du même niveau d’importance, autrement dit des pannes n’impliquant pas un arrêt du fonctionnement de la turbomachine, mais nécessitant cependant un fonctionnement de la turbomachine dans un mode dégradé pour préserver son intégrité. Ces pannes peuvent effectivement générer un endommagement de la turbomachine si un fonctionnement de la turbomachine est maintenu dans des conditions de fonctionnement trop contraignantes.
Suite à la détection d’un défaut de pression d’huile par exemple, le procédé de commande automatisée selon l’invention illustré sur la comprend tout d’abord, dans une première étape 100, une vérification de l’état de fonctionnement de toutes les turbomachines de l’aéronef. Si une panne impactant le fonctionnement nominal est détectée sur au moins une des turbomachines, le procédé selon l’invention est avorté, sinon on passe à l’étape suivante 102.
Puis dans une étape suivante 102, le procédé comprend une détermination de la phase de vol dans laquelle se trouve l’aéronef.
Si une phase de décollage est détectée à la première étape 102, notamment par une détection d’une puissance délivrée par au moins une turbomachine supérieure à un seuil de puissance maximale continue, les étapes suivantes du procédé ne sont pas mises en œuvre. Cela jusqu’à la sortie de la phase de décollage, comme indiqué à l’étape 104, et comme cela est illustré sur la qui sera décrite plus loin.
Lorsque l’aéronef est dans une autre phase qu’une phase de décollage, le procédé selon l’invention réalise, dans une étape 110, une activation d’un fonctionnement des turbomachines dans un mode désaligné, et, dans le même temps, dans une étape 120, une activation d’un indicateur, pour le pilote, de l’activation du mode désaligné, invitant le pilote à l’utilisation d’un pilotage prudent.
Comme cela est illustré sur la qui représente graphiquement l’évolution des régimes des deux turbomachines d’un aéronef lorsque le procédé de la est mis en œuvre, une temporisation est utilisée entre la détection du défaut de pression d’huile et l’activation du mode désaligné à l’étape 110. Cette temporisation est utilisée afin de s’assurer que l’aéronef ne se trouve pas dans une phase de décollage bien que le régime de puissance des turbomachines soit inférieur au régime de puissance maximum continu (PMC), qui représente le seuil bas de la plage de puissance maximale de décollage (PMD)
Sur la est représentée graphiquement l’évolution des régimes des deux turbomachines d’un aéronef lorsque le procédé de la est mis en œuvre alors que l’aéronef est en phase de décollage lorsqu’une panne est détectée. Sur cette , la panne est détectée alors que le régime de puissance des turbomachines est dans la plage PMD. Le procédé de la n’est pas activé comme indiqué à l’étape 104. Il faut attendre que le pilote commande une diminution du régime de puissance des turbomachines sous une valeur seuil pour que la temporisation soit lancée et que le mode désaligné soit activé automatiquement à l’issue de la temporisation si le régime est toujours inférieur à ce seuil.
Le seuil en question correspond à un régime de puissance des turbomachines strictement inférieur à la limite associée au niveau de puissance maximum continu (PMC) de l’aéronef. Par sécurité, on prend une marge de quelques pourcents inférieur au niveau PMC pour fixer ce seuil.
Comme cela est illustré sur les figures 5 et 6, et sur la , l’étape 110 d’activation d’un fonctionnement des turbomachines dans un mode désaligne comprend, dans une étape 112, une commande d’une baisse progressive de la puissance de la première turbomachine, Moteur 1, et, dans une étape 114 simultanée à l’étape 112, une commande d’une augmentation progressive de la puissance de la seconde turbomachine, Moteur 2.
Dans le même temps, dans une étape 130 à la suite de l’étape 110, l’unité électronique de commande réalise un armement d’un limiteur de puissance configuré pour limiter la puissance des turbomachines (Moteur 1 et Moteur 2) de l’aéronef à un premier seuil de puissance maximale disponible, dit seuil de puissance maximale haut (OEIH) et correspondant à une puissance maximale utilisable par une turbomachine pendant une première durée limitée.
La baisse progressive de puissance de la première turbomachine et l’augmentation progressive de puissance de la seconde turbomachine sont commandées de manière complémentaire pour maintenir le régime de rotation de la voilure tournante au régime de rotation à une consigne de régime de rotation de la voilure tournante.
Comme indiqué à l’étape 116 sur la , la baisse progressive de la puissance de la première turbomachine et l’augmentation progressive de la puissance de la seconde turbomachine sont réalisées : - soit jusqu’à ce que la puissance de la première turbomachine (notée P1 sur la ) atteigne une limite basse de puissance de la première turbomachine (notée Lim sur la et limite basse sur les figures 5 et 6), la puissance de la seconde turbomachine restant inférieure à un second seuil de puissance maximale disponible (OEIL), - soit jusqu’à ce que la puissance de la seconde turbomachine (notée P2 sur la ) atteigne le second seuil de puissance maximale disponible (noté OEIL sur la ), la puissance de la première turbomachine ayant alors une valeur supérieure à la limite de puissance basse de la première turbomachine.
Sur la il est illustré un procédé selon un deuxième mode de mise en œuvre de l’invention. Et sur la est représentée graphiquement l’évolution des régimes des deux turbomachines d’un aéronef lorsque le procédé de la est mis en œuvre.
Comme illustré sur la , si, suite à l’activation de fonctionnement des turbomachines dans un mode désaligné, un pilote émet, dans une étape 140 (notée A sur la ), une requête d’augmentation de puissance, le procédé comprend en outre, dans une étape 142, une commande d’augmentation de la puissance de la seconde turbomachine (Moteur 2) jusqu’à, au maximum, le deuxième seuil de puissance maximale disponible (OEIL), comme indiqué dans l’étape 144. Et, si l’augmentation de la puissance de la seconde turbomachine est insuffisante pour que les turbomachines développent au total (noté P sur la ) la puissance requise par le pilote, le procédé comprend en outre une augmentation, dans une étape 146 (notée B sur la ), de la puissance de la première turbomachine (Moteur 1) jusqu’à, au maximum, le deuxième seuil de puissance maximale disponible (OEIL), comme indiqué à l’étape 148 de la . Sur la , la puissance totale requise par le pilote développée par les deux moteurs est atteinte à l’étape C. L’augmentation de puissance sur la seconde turbomachine et, si besoin, sur la première turbomachine étant réalisée pendant une durée limitée comme indiqué à l’étape 150.
Dans l’exemple considéré, chaque pion 34 coopère avec un profil de butée 36 qui est défini par une zone du bord radialement intérieur 37 de la portion circonférentielle 26 de la masse pendulaire 5. Dans une variante non représentée, le profil de butée 36 est ménagé à l’intérieur de la portion circonférentielle 26, et non sur un contour de celle-ci.
Le profil de butée 36 présente ici une forme incurvée. Ce profil de butée 36 combine ici, lorsque l’on se déplace depuis l’extrémité circonférentielle de la masse pendulaire 5, une fraction convexe 38, puis une fraction concave 39. On constate également sur les figures que le pion 34 coopère avec le profil de butée 36 via une surface qui est une portion circulaire.
Dans l’exemple des figures, chaque organe de maintien 30 comprend deux pions 34 axialement opposés. Chaque pion 34 fait saillie axialement d’un côté du support 2 pour coopérer avec un profil de butée 36 d’une portion circonférentielle 26 d’une masse pendulaire pour exercer un effort radial vers l’extérieur sur cette masse pendulaire. Dans l’exemple considéré, le pion 34 vient en contact avec la fraction convexe 38 tout le long de celle-ci mais ne vient pas en contact avec la fraction concave 39, ou en variante avec seulement la zone de cette fraction concave 39 immédiatement adjacente à la fraction convexe 38.
Comme on peut le voir sur la , lorsque deux pions 34 sont présents, ils peuvent avoir exactement le même positionnement, dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation du support.
Toujours dans l’exemple considéré et comme représenté sur la , axialement parlant, les pions 34 peuvent s’étendre de part et d’autre du logement 33, sans recouvrement axial avec ce logement 33.
Comme on peut le voir sur la , l’organe de maintien 30 et l’organe de rappel élastique 31 peuvent être reçus dans une même ouverture 40 ménagée dans le support 2. Cette ouverture 40 présente ici une forme allongée radialement.
Une base 45 coopérant avec l’organe de maintien 30 est encore prévue dans l’exemple considéré. Cette base 45 est fixée sur le support 2 et elle coopère également avec l’organe de rappel élastique 31, ce dernier étant fonctionnellement interposé entre la base 45 et l’organe de maintien 30. Cette base 45 est ici également disposée dans l’ouverture 40 qui reçoit déjà l’organe de maintien 30 et l’organe de rappel élastique 31, comme déjà mentionné.
La base 45 comprend dans l’exemple considéré un système de fixation sur le support 2. Ce système de fixation se présente ici sous la forme de deux pattes 47 s’étendant respectivement de chaque côté axial du support et constituant ici l’extrémité radialement intérieure de la base 45.
La base 45 comprend une tige de guidage 50 de l’organe de rappel élastique 31. Cette tige 50 s’étend à l’intérieur du ressort hélicoïdal 31. La base 45 comprend deux bras 52, chaque bras 52 coopérant avec une rainure 55 respective ménagée dans l’organe de maintien 30 pour former une liaison glissière entre la base 45 et l’organe de maintien 30. Chaque bras 52 peut comprendre à son extrémité libre un retour 53 apte à coopérer avec une surface 54 de l’organe de maintien. Ce retour 53 définit ici un crochet dont la coopération avec la surface 54 de l’organe de maintien qui définit un décrochement forme une butée pour le déplacement radial de l’organe de maintien par rapport à la base.
Comme on peut le voir sur la , la tige 50 est circonférentiellement disposée entre les deux bras 52.
La présence d’un organe de maintien 30 tel que décrit permet de façon simple que, lorsque les deux corps pendulaires circonférentiellement voisins coopérant avec l’organe de maintien 30 ne sont plus centrifugés, chaque pion 34, sous l’effet du ressort hélicoïdal 31 appuie sur le profil de butée 36 de la masse pendulaire 5 correspondante radialement vers l’extérieur.
Comme on peut le voir sur la , la forme incurvée du profil de butée 36 est ici déterminée de manière à ce que la position radiale du pion 34 reste la même lors du déplacement relatif de la masse pendulaire par rapport à ce pion. Ainsi, que la masse pendulaire 5 occupe la position A, la position B, ou la position C lors de son déplacement, la position radiale de l’organe de maintien 30 reste constante, bien que le point de contact entre pion 34 et profil de butée 36 change, par glissement et que la position radiale de ce point de contact évolue. Ainsi, la compression de l’organe de rappel élastique 31 interagissant avec l’organe de rappel élastique reste la même lors de ce déplacement.
On va maintenant décrire en référence à la un autre exemple de corps pendulaire 3 avec profils de butée 36 permettant un maintien radial de pion 34 lors du déplacement par rapport au support 2. On observe, en comparaison avec l’exemple décrit en référence aux figures précédentes, que la portion circonférentielle 26 est amincie. Cette portion circonférentielle définit toujours, sur son bord radialement intérieur 37, le profil de butée 36 avec la fraction convexe 38 et la fraction concave 39. L’amincissement peut par exemple se traduire par le fait que, une dimension maximale D mesurée parallèlement à la direction radiale au centre de gravité du corps pendulaire étant supérieure à une dimension minimale d, également mesurée parallèlement à la direction radiale au centre de gravité du corps pendulaire, cette dimension minimale d est comprise entre 1 et 2 fois l’épaisseur de cette portion circonférentielle 26 de la masse pendulaire, cette épaisseur étant mesurée axialement.
En plus d’être amincie, la portion circonférentielle 26 peut présenter une forme incurvée pouvant être caractérisée par le fait que son bord radialement intérieur 37 présente une coordonnée radiale maximale supérieure à la coordonnée radiale minimale de son bord radialement extérieur 35.
Par ailleurs, comme représenté sur la , l’extrémité circonférentielle de la masse pendulaire 5 du corps pendulaire circonférentiellement voisin et disposée axialement en regard du même côté du support 2 peut comprendre une extension 70 qui vient radialement au-delà de la portion circonférentielle 26. Cette extension 70 est dépourvue de profil de butée, ne coopérant pas avec un organe de maintien 30. Cette extension 70 peut avoir un bord en regard de la portion circonférentielle 26 qui est dimensionné de manière à garantir l’existence d’un jeu permettant de ne pas venir en contact avec cette portion circonférentielle.
Toutes les masses pendulaires 5 du dispositif peuvent présenter des portions circonférentielles 26 et des extensions 70 telles que représentées sur la .
L'étape d'hydrolyse enzymatique et de fermentation peuvent être réalisées simultanément (procédé SSF pour « Simultaneous Saccharification and Fermentation » selon la terminologie anglo-saxonne), puis sont avantageusement suivies d'une étape de distillation et de séparation de l'alcool obtenu.
Deuxième section réactionnelle (Etape b) du procédé selon l’invention)
La deuxième section réactionnelle 5 permet de produire de l’éthylène 6 à partir de l’éthanol 3 issue de la première section réactionnelle 2 (voir ]).
La deuxième section réactionnelle permet de déshydrater l’éthanol obtenu à l’issue de l’étape a) du procédé selon l’invention pour former de l’éthylène. La déshydratation de l’éthanol est un procédé connu de l’homme du métier mais des optimisations sont possibles pour diminuer le coût énergétique du procédé comme décrit dans la demande US2013/190547.
Avantageusement, la charge d’éthanol utilisée dans l’étape b) du procédé selon l’invention est une charge éthanol hydratée concentrée. On entend par charge éthanol hydratée concentrée une charge éthanol comprenant un pourcentage massique en éthanol supérieur ou égal à 35% poids. De préférence, ladite charge éthanol concentrée comprend un pourcentage massique en éthanol compris entre 35% et 99,9% poids par rapport au poids total de la charge. De manière préférée, ladite charge éthanol concentrée comprend un pourcentage massique en éthanol compris entre 35% et 96% poids par rapport au poids total de la charge. Ladite charge éthanol concentrée comprend également avantageusement, en plus de l'eau, une teneur en alcools autres que l'éthanol, tels que par exemple le méthanol, le butanol et/ou l'isopentanol inférieure à 10% poids, et de préférence inférieure à 5% poids, une teneur en composés oxygénés autres que les alcools tels que par exemple les éthers, les acides, les cétones, les aldéhydes et/ou les esters avantageusement inférieure à 1% poids, et une teneur en azote et en soufre, organique et minéral, avantageusement inférieure à 0,5% poids, les pourcentages poids étant exprimés par rapport à la masse totale de ladite charge.
Dans un mode de réalisation selon l’invention, l’étape b) comprend les sous-étapes suivantes :
b1) une étape de vaporisation d’une charge de vaporisation comprenant de l’éthanol obtenu à l’issue de l’étape a) dans un échangeur de chaleur, ladite charge de vaporisation étant introduite dans ladite étape de vaporisation à une pression comprise entre 0,1 MPa et 2,5 MPa de manière à produire une charge vaporisée ;
b2) une étape de surchauffe de ladite charge vaporisée obtenue à l’issue de l’étape b1) de manière à l’amener à une température d’entrée compatible avec la température de la réaction de déshydratation ;
La charge éthanol utilisée selon dans le cadre de l’étape b) du procédé selon l’invention subit avantageusement une étape de prétraitement préalablement à l'étape b1) de vaporisation de ladite charge. Ladite étape de prétraitement permet d'éliminer les impuretés contenues dans ladite charge de manière à limiter la désactivation du catalyseur de déshydratation placé en aval, et en particulier les composés contenant de l'azote et les composés contenant du soufre. Les composés oxygénés présents dans ladite charge ne sont pas substantiellement éliminés.
Ladite étape de prétraitement de la charge étahnol est avantageusement mise en œuvre par des moyens connus de l'homme du métier, tels que l'utilisation d'au moins une résine, l'adsorption des impuretés sur des solides de préférence à une température comprise entre 20°C et 60°C, un enchainement comprenant une première étape d'hydrogénolyse opérant à une température comprise entre 20°C et 80°C, suivie d'une étape de captation sur solide acide à une température comprise entre 20°C et 80°C et/ou une distillation. Dans le cas de l'utilisation d'au moins une résine, ladite résine est de préférence acide et est utilisée à température élevée comprise entre 70°C et 200°C. Ladite résine peut éventuellement être précédée d'une résine basique.
Dans le cas où l'étape de prétraitement est mise en œuvre par l'adsorption des impuretés sur des solides, lesdits solides sont avantageusement choisis parmi les tamis moléculaires, le charbon actif, l'alumine et les zéolithes.
Ladite étape de prétraitement de la charge éthanol permet de produire une coupe purifiée d'éthanol dans laquelle les impuretés organiques ont été éliminées, afin d'obtenir une charge purifiée répondant au niveau d'impuretés compatibles avec le catalyseur de déshydratation.