INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Aux conditions de croisière, la température moyenne de l’écoulement d’huile entrant dans l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006 est supérieure à la température moyenne de l’écoulement de carburant entrant dans l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006. L’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006 est conçu de telle sorte que la chaleur est transférée de l’écoulement d’huile vers l’écoulement de carburant. De cette manière, la température moyenne de l’écoulement d’huile à la sortie de l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006 est inférieure à la température moyenne de l’écoulement d’huile à l’entrée de l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006. De la même manière, la température moyenne de l’écoulement de carburant à la sortie de l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006 est supérieure à la température moyenne du carburant à l’entrée de l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006.
Aux conditions de croisière, la température moyenne de l’écoulement d’huile s’écoulant à travers l’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004 peut être inférieure à la température moyenne de l’écoulement d’huile s’écoulant à travers l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006. De cette manière, le carburant passe à travers l’échangeur de chaleur en ayant une température moyenne d’écoulement d’huile inférieure d’abord, avant de passer à travers l’échangeur de chaleur en ayant une température moyenne d’écoulement d’huile supérieure.
Après l’écoulement à travers l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006, le carburant s’écoule vers la pompe à carburant moteur 1003, qui est située en aval des échangeurs de chaleur carburant-huile primaire et secondaire 1006, 1004 et est agencée pour délivrer du carburant à la chambre de combustion 16 du moteur à turbine à gaz 10.
La montre schématiquement un exemple de configuration du système d’huile à boucle fermée primaire 2000 et du système d’huile à boucle fermée secondaire 2000’ où les deux écoulements indépendants de remise en circulation d’huile sont amenés dans une relation d’échange de chaleur à travers un échangeur de chaleur huile-huile 2030.
Dans l’exemple illustré sur la , le système d’huile à boucle fermée primaire 2000 est conçu de telle sorte que l’écoulement de remise en circulation d’huile est pompé par la pompe d’alimentation 2004 à travers une soupape 2016, qui peut être dénommée soupape de modulation, ou soupape de modulation primaire. La soupape de modulation primaire 2016 peut fonctionner pour dévier au moins une partie de l’écoulement d’huile vers chacun parmi l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006 et un premier échangeur de chaleur air-huile 2020, où le premier échangeur de chaleur air-huile 2020 est en série avec l’échangeur de chaleur huile-huile 2030, et l’agencement échangeur de chaleur air-huile 2020 et huile-huile 2030 est en parallèle avec l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006.
Dans des exemples, toute partie appropriée de l’écoulement d’huile peut être déviée entre l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006 et le premier échangeur de chaleur air-huile 2020. Dans des exemples, la soupape de modulation primaire 2016 peut fonctionner pour dévier une partie fixe de l’écoulement dʼhuile vers chacun parmi lʼéchangeur de chaleur carburant-huile principal 1006 et le premier échangeur de chaleur air-huile 2020. Dans d’autres exemples, la soupape 2016 peut fonctionner pour dévier une partie variable de l’écoulement d’huile vers chacun parmi l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006 et le premier échangeur de chaleur air-huile 2020, par exemple en utilisant des données provenant d’un capteur de température pour rétroaction pour contrôler la partie variable.
– la est une vue similaire à la , pour un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l’invention ;
– la est une vue en plan illustrant un exemple d’habitation équipée d’un dispositif de gestion de l’air selon un troisième mode de réalisation de l’invention ;
– la est un diagramme illustrant un premier mode de réalisation du procédé de gestion de l’air selon l’invention ;
– la est un diagramme illustrant un deuxième mode de réalisation du procédé selon l’invention.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE La description vise différents aspect de dispositifs de gestion de l’air selon l’invention. Ces dispositifs permettent une fonction de brassage de l’air qui est de préférence complémentaire de la fonction de renouvellement d’air hygiénique classique. La fonction de renouvellement d’air hygiénique classique peut être remplie indifféremment par une ventilation mécanique contrôlée (VMC) avec extraction depuis les pièces de service, ou par insufflation d’air (VMI). Cependant, ces deux fonctions (brassage de l’air selon l’invention, et renouvellement d’air hygiénique) sont indépendantes. Dans certains modes de réalisation, la fonction du dispositif selon l’invention et la fonction de d’air hygiénique peuvent être centralisées dans un même dispositif, mais restent cependant indépendantes.
La illustre une habitation 1, vue en plan, équipée d’un dispositif de gestion de l’air selon l’invention, ainsi que d’une ventilation mécanique contrôlée classique, par extraction ou insufflation d’air.
L’habitation 1 qui est ici illustrée en exemple comporte une chambre 2, un couloir 3, un bureau 4, un salon 5, une cuisine 6, et une salle de bains 7.
Dans ce premier mode de réalisation, le dispositif de gestion de l’air comporte un appareil ventilateur 8 à plusieurs entrées/sorties qui sont raccordées chacune à un conduit 9. Chaque conduit 9 raccorde fluidiquement l’appareil ventilateur 8 avec une ouverture de gestion d’air 10A, 10B disposée dans une des pièces de l’habitation.
La vue de la est une vue schématique en plan de l’habitation et le dispositif de gestion de l’air est illustré en superposition de ce plan, étant entendu que l’appareil ventilateur 8 doit être disposé dans un volume disponible de l’habitation et que les conduits 9 doivent cheminer par tout chemin adapté. Le montage peut se faire de manière apparente, par exemple en suspension au plafond, ou de manière dissimulée, par exemple dans un faux plafond, ou dans les cloisons.
Les ouvertures de gestion d’air 10A, 10B sont formées par des bouches à l’extrémité des conduits 9, et débouchent dans chaque pièce pour y aspirer ou y insuffler de l’air.
Les ouvertures de gestion d’air 10A, 10B sont différenciées en fonction de la pièce dans laquelle elles débouchent. Les ouvertures de gestion d’air qui débouchent dans la ou les chambres sont dénommées « ouverture de gestion d’air 10A de premier type », et les ouvertures de gestion d’air qui débouchent dans les autres pièces sont dénommées « ouverture de gestion d’air 10B de deuxième type ».
L’habitation de la comporte de plus une ventilation mécanique contrôlée classique (par extraction ou insufflation d’air). Dans cet exemple, il s’agit d’une ventilation qui extrait l’air vicié des pièces de service (cuisine 6 et salle de bain 7) par des bouches de balayage de deuxième type 17, pour rejeter cet air à l’extérieur, de sorte que de l’air frais balaye l’habitation en entrant par des entrées d’air frais 18 disposées dans les pièces à vivre. Sur la , seuls les bouches 17 et les entrées d’air frais 18 sont représentées, la ventilation mécanique contrôlée comportant par ailleurs ses propres conduits fluidiques et ses moyens de mise en circulation d’air, étant entendu que la structure et le fonctionnement d’une ventilation mécanique contrôlée classique est bien connue et ne sera pas décrite plus en détail ici.
L’appareil ventilateur 8 selon l’invention, illustré seul en , renferme des moyens de ventilation et comporte des passages d’entrée/sortie 11 dont chacun est destiné à être relié à l’un des conduits 9.
Les moyens de ventilation de l’appareil ventilateur 8 peuvent être de tout type connu, permettant de créer un flux d’air entre des conduits 9, tels que : ventilateurs à hélices, ventilateurs centrifuges de type « escargot », pompes volumétriques, etc.
Le dispositif de gestion de l’air comporte de plus un actionneur de pilotage du flux d’air permettant une sélection, pour mettre l’une ou l’autre des ouvertures de gestion d’air 10A, 10B en aspiration d’air ou en insufflation d’air. L’actionneur de pilotage du flux d’air peut être constitué par tout dispositif permettant une mise en communication fluidique de plusieurs ouvertures de gestion d’air 10A, 10B via les moyens de ventilation présents dans l’appareil ventilateur 8. L’actionneur de pilotage du flux d’air constitue ainsi un moyen de sélection et/ou d’aiguillage permettant d’aspirer de l’air par certaines des ouvertures de gestion d’air 10A, 10B, et de réinjecter cet air par d’autres ouvertures de gestion d’air 10A, 10B.
Le mécanisme de réduction 19 peut comprendre par exemple un mécanisme de réduction 19 à train d’engrenage épicycloïdal, par exemple de type “épicycloïdal” ou de type “planétaire”, monoétage ou biétage. Selon une première variante, le mécanisme de réduction 19 peut être du type planétaire (« star » en anglais) ( ) et comprendre un pignon solaire 19a (entrée du mécanisme de réduction 19), centré sur un axe X de rotation du mécanisme de réduction 19 (généralement confondu avec l’axe longitudinal X) et configuré pour être entrainé en rotation par l’arbre basse pression 11, une couronne 19b (sortie du mécanisme de réduction 19) coaxiale avec le pignon solaire 19a et configurée pour entrainer en rotation l’arbre de soufflante 20 autour de l’axe X de rotation, et une série de satellites 19c répartis circonférentiellement autour de l’axe X de rotation entre le pignon solaire 19a et la couronne 19b, chaque satellite 19c étant engrené intérieurement avec le pignon solaire 19a et extérieurement avec la couronne 19b. La série de satellites 19c est montée sur un porte-satellites 19d qui est fixe par rapport à une partie stator 19e du système propulsif 1, par exemple par rapport à un carter de la section de compresseur 4, 5. Selon une deuxième variante, le mécanisme de réduction 19 peut être du type épicycloïdal (« planetary » en anglais) ( ), auquel cas la couronne 19b est montée fixement sur la partie stator 19e du système propulsif 1 et l’arbre de soufflante 20 est entrainé en rotation par le porte-satellites 19d (qui est donc mobile en rotation par rapport à une partie stator 19e du système propulsif 1, par exemple par rapport à un carter de la section de compresseur 4, 5).
L’arbre basse pression 11 est supporté par trois ou quatre paliers 11a, 11b et/ou 11c, afin de maîtriser les modes de déformation de l’arbre basse pression 1. L’arbre basse pression 11 peut ainsi comprendre un ou deux paliers avant 11a, qui s’étendent en amont de la chambre de combustion 6, et deux paliers arrière 11b, 11c, qui s’étendent en aval de la chambre de combustion 6. Les parliers 11a, 11b, 11c comprennent une bague interne montée sur l’arbre basse pression 11 et une bague externe montée sur une partie stator du système propulsif 1, typiquement sur un carter du système propulsif 1 par lequel transitent des efforts dans le système propulsif 1. Ainsi, un premier palier avant 11a peut être monté d’une part sur l’arbre basse pression 11 et d’autre part sur un carter d’entrée 26 du système propulsif 1, qui s’étend entre le rotor de soufflante 9 et le compresseur basse pression 4. Le cas échéant, un deuxième palier avant peut être monté d’une part sur l’arbre basse pression 11 et d’autre part sur un carter inter-compresseurs 23 (ou carter intermédiaire) ou sur le carter d’entrée 26 du système propulsif 1, soit entre le compresseur basse pression 4 et le compresseur haute pression 5. Un premier palier arrière 11b peut être monté d’une part sur l’arbre basse pression 11 et d’autre part sur le carter inter-turbines 24 (c’est-à-dire sur le carter s’étendant entre la turbine haute pression 7 et la turbine basse pression 8), en amont de la turbine basse pression 8. En variante, le premier palier arrière 11b peut être monté sur le carter d’échappement 27, qui s’étend immédiatement en aval de la turbine basse pression 8. Le premier palier arrière 11b s’étend en aval du palier 12b le plus en aval de l’arbre haute pression 10. Le deuxième palier arrière 11c peut être monté sur le carter d’échappement 27 ou, si l’intégration le permet, sur le carter inter-turbines. Le cas échéant, le premier et le deuxième palier arrière 11b, 11c peuvent être montés sur une même virole cylindrique, qui est elle-même fixée sur le carter d’échappement 27.
Dans une forme de réalisation, l’arbre basse pression 11 est supporté par un palier avant 11a et deux paliers arrière 11b, 11c.
Le système propulsif 1 à double corps peut notamment comprendre une turbine haute pression 7 biétage, un compresseur haute pression 5 comprenant au moins huit étages et au plus onze étages, une turbine basse pression 8 comprenant au moins trois étages et au plus cinq étages et un compresseur basse pression 4 comprenant au moins deux étages et au plus quatre étages.
La présence du mécanisme de réduction 19 entre l’arbre basse pression 11 et l’arbre de soufflante 20 permet d’augmenter significativement la vitesse de rotation du corps basse pression (qui comprend la turbine basse pression 8, l’arbre basse pression 11 et le cas échéant le compresseur basse pression 4 dans le cas d’un système propulsif double corps), en comparaison avec un moteur à entrainement direct (où l’arbre de soufflante 20 est entrainé directement par l’arbre basse pression 11 et tourne à la même vitesse de rotation que l’arbre basse pression 11) et de réduire le nombre d’étages dans la turbine basse pression 8. Cela permet ainsi de réduire l’encombrement radial et axial de la turbine basse pression 8 ainsi que sa masse, ce qui améliore la consommation spécifique du système propulsif 1. En parallèle, la diminution du rapport de pression de soufflante réduit la quantité d’énergie nécessaire pour entrainer le rotor de soufflante 9, de sorte que le débit en entrée du compresseur haute pression 5 et donc la section d’entrée du compresseur haute pression 5 peuvent être réduits. Cela a cependant pour conséquence de limiter l’espace disponible pour l’arbre basse pression 11 (puisque l’arbre basse pression 11 est logé au sein de l’arbre haute pression 10) et participe donc à la diminution du diamètre de l’arbre basse pression 11.
Ces modifications du système propulsif 1 ont pour effet de modifier les modes de déformation de l’arbre basse pression 11. Il en résulte que l’arbre basse pression 11 est susceptible de dépasser une vitesse critique et d’entrer en résonance dans les plages de fonctionnement du corps basse pression. A la résonance, qui se produit au passage de la vitesse critique de l’arbre basse pression 11, celui-ci subit des phénomènes de surtension qui amplifient les déformations et les efforts provoqués par les balourds (inévitables) du corps basse pression.
Afin de maîtriser le comportement dynamique de l’arbre basse pression 11 et de déplacer les modes de déformation de l’arbre basse pression 11 dans une plage de fonctionnement du corps basse pression qui n’est pas susceptible d’endommager le système propulsif 1, les paliers 11a, 11b, 11c de l’arbre basse pression 11 sont placés radialement et axialement de sorte à respecter la formule suivante : (1) où : d 2 est la distance entre les centres de gravité G 11b et G 11c des paliers arrière 11b, 11c de l’arbre basse pression 11, en millimètres (mm) ; R m est un rayon moyen de la turbine basse pression 8, en millimètres (mm) ; XN est la vitesse limite de l’arbre basse pression (11), en tours par minute (tr/min) ; d 1 est la distance entre le centre de gravité G 11a du palier avant 11a et le centre de gravité G 11b du palier arrière 11b le plus proche du palier avant 11a, en millimètres (mm) ; R 11b est un rayon moyen du palier arrière 11b le plus proche du palier avant 11a, en millimètres (mm) ; et C = 170 (mm*tr/min) -1 , E 1 = 0,18 (sans dimension).
d 1 , d 2 , R m , R 11b , et D 9 étant des distances, ces paramètres sont déterminés lorsque le système propulsif 1 (et donc la section de soufflante 2) est à froid, comme précisé ci-avant.
Le rayon moyen R 11b du palier arrière 11b (respectivement R 11a du palier avant 11a) correspond à la distance, mesurée dans un plan normal à l’axe longitudinal X, entre l’axe X et le centre de gravité G 11b du palier arrière 11b le plus proche du palier avant 11a, c’est-à-dire le plus en amont (respectivement le centre de gravité G 11a du palier arrière 11a). On notera ici qu’un palier comprend une bague externe et une bague interne qui sont coaxiales ainsi que des roulements (billes, rouleaux, etc.) montés entre la bague interne et la bague externe et configurés pour permettre un mouvement relatif de la bague interne par rapport à la bague externe. La bague interne est montée sur l’arbre basse pression 11 et entrainée en rotation par l’arbre basse pression 11 ; la bague externe est montée sur une partie stator (carter d’entrée 26, carter inter-compresseurs 23, carter inter-turbines 24, carter d’échappement 27, etc.) du système propulsif 1. Le centre de gravité d’un palier correspond alors au centre de gravité de l’ensemble formé par la bague interne, la bague externe et les roulements. Lorsque la bague interne et/ou la bague externe est formée intégralement et en une seule pièce avec un support (bride, virole, enceinte, etc.) du système propulsif 1 de sorte que la bague ne peut être distinguée du support, le centre de gravité est déterminé sans tenir compte de la bague en question.
Lorsque l’arbre basse pression est supporté par deux paliers avant en amont de la chambre de combustion, la distance d 1 est mesurée entre le palier avant 11a le plus proche de la chambre de combustion 6 (soit le palier avant 11a le plus en aval) et le palier arrière 11b le plus proche de la chambre de combustion 6 (soit le palier arrière 11b le plus en amont). En d’autres termes, la distance d 1 correspond à la distance la plus faible entre les centres de gravité des paliers avant 11a et des paliers arrière 11b.
Lorsque l’arbre basse pression 11 est supporté par exactement deux paliers arrière 11b, 11c (et un ou deux paliers avant 11a), la distance d 2 est mesurée entre les centres de gravité G 11b et G 11c de ces deux paliers 11b et 11c. Lorsque l’arbre basse pression 11 est soutenu, en plus du ou des paliers avant 11a, par exactement trois paliers arrière, la distance d 2 est mesurée entre le palier le plus en amont et le palier le plus en aval des paliers arrière.
La vitesse limite XN correspond à la vitesse maximale absolue susceptible d’être rencontrée par l’arbre basse pression 11 durant tout le vol (selon le règlement de certification européen EASA CS-E 740 (ou selon le règlement de certification américain 14-CFR Part 33)). La vitesse limite correspond à la vitesse de rotation maximale lorsque le système propulsif est sain. Elle est donc susceptible d’être atteinte par l’arbre basse pression 11 en condition de vol. Cette vitesse limite fait partie des données déclarées dans la certification moteur (« type certificate data sheet » en anglais). En effet, cette vitesse de rotation est habituellement utilisée comme vitesse de référence pour le dimensionnement des systèmes propulsifs 1 et dans certains essais de certification (tels que les essais de pertes d’aube ou d’intégrité du rotor).
La Déposante s’est aperçue du fait que la position des paliers 11a-11c de l’arbre basse pression 11 avait un impact sur l’encastrement de l’arbre basse pression 11. En particulier, plus les paliers arrière 11a-11c sont proches les uns des autres (d 2 faible), plus l’encastrement de l’arbre basse pression 11 est significatif, plus la raideur de l’arbre basse pression 11 baisse et plus les modes de déformation de l’arbre basse pression 11 sont faibles et sont donc susceptibles de se trouver dans la plage de fonctionnement du corps basse pression. De même, plus le diamètre de l’arbre (qui est proportionnel au rayon moyen du palier arrière, R 11b ) est élevé et/ou plus la distance entre les paliers avant et arrière (d 1 ) est faible, plus les modes de déformation sont faibles. Ainsi, lorsque la position des paliers 11a-11c respecte la formule (1), la raideur de l’arbre basse pression 11 augmente suffisamment pour mieux encastrer l’arbre basse pression 11. Typiquement, pour un système propulsif comprenant un mécanisme de réduction 19, le premier mode de déformation de l’arbre basse pression 11 se produit alors à une vitesse transitoire correspondant par exemple à une vitesse inférieure à la vitesse du ralenti et n’est donc pas susceptible d’endommager le système propulsif 1. Ainsi il est choisi une vitesse transitoire qui n’intervient que très peu de temps dans le fonctionnement du système propulsif 1. Par exemple, le système propulsif est dimensionné de sorte que la vitesse critique correspond à une vitesse intervenant seulement au début du démarrage ou à la fin de l’arrêt du système propulsif 1, telle qu’une vitesse inférieure à la vitesse de ralenti ou supérieure à la vitesse du ralenti mais en dehors d’une plage de fonctionnement régulière ou dans une plage de fonctionnement très peu usitée et transitoire lors du fonctionnement du système propulsif 1. L’arbre basse pression 11 peut donc être supercritique tout en ayant une situation dynamique maîtrisée.
En l’espèce, on prévoit de calculer la valeur C r (t k ) selon l’équation suivante :
C r (t k ) = C r (t k-1 ) - Q d (t k ).
La valeur Q d (t k ) est retranchée de la valeur C r (t k-1 ) puisque la batterie est en mode décharge.
En fonction des besoins, on peut enregistrer dans une mémoire au moins une des valeurs Q d (t k ), voire toutes les valeurs Q d (t k ) à chaque t k .
On peut aussi écraser la valeur Q d (t k -1 ) par celle de Q d (t k ).
On peut enfin remettre à 0 la valeur Q d (t k ).
Dans certains cas, il peut arriver que C r (t k ) = 0 avant que le critère de fin de décharge du BMS ne soit atteint. Dans ce cas, il est possible : soit indiquer un SOC stabilisé à 0% tout en continuant d’intégrer les Ah jusqu’à l’obtention du critère de fin de décharge ; soit d’indiquer un SOC
Avantageusement, le critère de fin de décharge est un moment privilégié pour déclencher une éventuelle calibration du SOC. En l’espèce, la calibration est préférentiellement mise en œuvre à SOC=0%.
Pour le mode de charge :
On calcule tout d’abord la valeur Q c (t k ), la quantité d'Ampères-heure chargée au temps t k , ou durant un pas de temps égal à t k .
En particulier, la valeur Q c (t k ) est calculée en fonction de la température, et éventuellement de l’intensité, comme décrit ultérieurement.
La valeur C r (t k ) au temps t k dépend : de la valeur C r (t k-1 ) au pas de temps précédent t k-1 , et de la valeur Q c (t k ).
C r (t k ) = C r (t k-1 ) + Q c (t k ).
La valeur Q c (t k ) est ajoutée à la valeur C r (t k-1 ) puisque la batterie est en mode de charge.
L'homme du métier comprendrait que, sauf exclusivité mutuelle, une caractéristique ou un paramètre décrit en relation avec l'un quelconque des aspects ci-dessus peut être appliqué mutatis mutandis à n'importe quel autre aspect. Par ailleurs, sauf exclusivité mutuelle, toute caractéristique ou tout paramètre décrit ici peut être appliqué à tout aspect et/ou associé à toute autre caractéristique ou tout autre paramètre décrit ici.
est une représentation schématique d'un système de distribution de carburant et de la chambre de combustion d'un moteur à turbine à gaz ;
est une vue en coupe transversale à travers la chambre de combustion d'une turbine à gaz le long de l'axe de rotation principal du moteur ;
est une autre représentation schématique d'un système de distribution de carburant et de la chambre de combustion d'un moteur à turbine à gaz ; et
, et montrent des procédés de fonctionnement d'un moteur à turbine à gaz par rapport à des paramètres de carburant comportant le pouvoir lubrifiant, la température lors de l'entrée dans la chambre de combustion aux conditions de croisière et la viscosité lors de l'entrée dans la chambre de combustion aux conditions de croisière.