INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Un exemple de système de carburant 1000 comprenant un trajet d’écoulement de carburant du réservoir de carburant 50 à la chambre de combustion 16 du moteur à turbine à gaz 10 de l’aéronef 1 est représenté schématiquement sur la . Le système de carburant 1000 comprend à la fois le système d’alimentation en carburant 50, 1002 (qui alimente le moteur en carburant) et le système de gestion de carburant 1500 (qui fonctionne au sein du moteur) de l’aéronef. Le système de gestion de carburant 1500 gère la température du carburant ainsi que l’écoulement de carburant, dirigeant le carburant par l’intermédiaire d’un ou plusieurs échangeurs de chaleur 1004, 1006 du système d’échange de chaleur du moteur.
Le carburant est pompé depuis le réservoir de carburant 50 vers le moteur à turbine à gaz 10 par une pompe d’alimentation en carburant basse pression 1002. Le carburant traverse alors un échangeur de chaleur carburant-huile secondaire 1004 et un échangeur de chaleur carburant-huile primaire 1006 avant de traverser une pompe à carburant moteur 1003. La pompe à carburant moteur 1003 peut être décrite comme une pompe à carburant principale. L’échangeur de chaleur carburant-huile primaire 1006 peut être qualifié d’échangeur de chaleur carburant-huile principal car l’huile s’écoulant à travers lui peut être utilisée pour refroidir et lubrifier la boîte d’engrenages principale 30 du moteur 10. L’échangeur de chaleur carburant-huile secondaire 1004 peut être qualifié d’échangeur de chaleur carburant-huile de générateur d’entraînement intégré, car l’huile qui le traverse peut être utilisée pour refroidir et/ou lubrifier un générateur d’entraînement intégré (IDG) du moteur 10. Le système de gestion de carburant 1500 illustré est agencé pour que le carburant atteigne l’échangeur de chaleur carburant-huile secondaire 1004 avant l’échangeur de chaleur carburant-huile primaire 1006.
L’échangeur de chaleur carburant-huile primaire 1006 et l’échangeur de chaleur carburant-huile secondaire 1004 sont configurés de telle sorte qu’un écoulement d’huile est acheminé à travers chacun en plus de l’écoulement de carburant à travers celui-ci. L’échangeur de chaleur carburant-huile primaire 1006 et l’échangeur de chaleur carburant-huile secondaire 1004 sont conçus de telle sorte que de la chaleur peut être transférée entre l’huile et le carburant s’écoulant à travers ceux-ci. Aux conditions de croisière, la température moyenne de l’écoulement d’huile entrant dans l’échangeur de chaleur carburant-huile primaire 1006 est supérieure à la température moyenne du carburant entrant dans l’échangeur de chaleur carburant-huile primaire 1006, et la température moyenne de l’écoulement d’huile entrant dans l’échangeur de chaleur carburant-huile secondaire 1004 est supérieure à la température moyenne du carburant entrant dans l’échangeur de chaleur carburant-huile secondaire 1004. De cette manière, l’échangeur de chaleur carburant-huile primaire 1006 et l’échangeur de chaleur carburant-huile secondaire 1004 sont chacun conçus pour transférer de l’énergie thermique d’un écoulement d’huile vers un écoulement de carburant s’écoulant à travers ceux-ci à des conditions de croisière.
Selon des aspects avantageux, mais non obligatoires de l’invention, ce détecteur d’ouverture incorpore une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes combinaisons techniquement admissibles :
- Le capteur est de type magnéto-résistif, le détecteur d’ouverture comprend, en outre, une pièce de détection présentant au moins une portion magnétique, la pièce de détection étant distincte du boîtier, le capteur étant apte à détecter la présence de la portion magnétique, la pièce de détection est configurée pour être solidaire de l’un parmi le premier élément de fermeture et le deuxième élément de fermeture, et le boîtier est configuré pour être fixé à l’autre parmi le premier élément de fermeture et le deuxième élément de fermeture.
- La pièce de détection du détecteur d’ouverture est intégrée à l’élément de fermeture avec lequel elle est solidaire.
- L'antenne radioélectrique est configurée pour communiquer avec une antenne distante par l'intermédiaire d'un protocole de communication longue distance, notamment un protocole de communication utilisant une technique de modulation par étalement de spectre.
- Le capteur est configuré pour détecter la présence de la pièce de détection jusqu’à une distance de détection de 20 mm, de préférence jusqu’à une distance de détection de 30 mm, le détecteur d’ouverture étant ainsi configuré pour détecter la présence de la partie de recouvrement du premier élément de fermeture en vis-à-vis de la partie d’extrémité du deuxième élément de fermeture lorsque la distance de détection est inférieure ou égale à 20 mm, de préférence inférieure ou égale à 30 mm.
- Le détecteur d’ouverture comprend, en outre, au moins une unité de stockage d'énergie électrique, l’unité de stockage d’énergie électrique étant disposée au niveau de la deuxième zone.
- Le boîtier présente une trappe configurée pour permettre l’accès à l’intérieur de la deuxième zone, et le détecteur d’ouverture est configuré pour que la trappe ne puisse pas être ouverte dans la position fermée du portail.
- La première épaisseur est comprise entre 6 mm et 30 mm, de préférence égale à 10 mm, et la deuxième épaisseur est comprise entre 15 mm et 30 mm, de préférence égale à 20 mm.
- La première zone présente une première largeur et la deuxième zone présente une deuxième largeur, les première et deuxième largeurs étant mesurées selon un axe de largeur du boîtier, l’axe de largeur étant configuré pour s’étendre parallèlement au premier élément de fermeture et parallèlement au deuxième élément de fermeture dans la position fermée du portail. La première largeur est comprise entre 10 mm et 40 mm, de préférence égale à 30 mm, et la deuxième largeur est comprise entre 5 mm et 30 mm, de préférence égale à 20 mm.
Selon un autre aspect, l’invention concerne également un portail comprenant un premier élément de fermeture et un deuxième élément de fermeture, dans lequel : le premier élément de fermeture est mobile en rotation autour d’un premier axe vertical et le deuxième élément de fermeture est mobile en rotation autour d’un deuxième axe vertical, ou l’un parmi le premier élément de fermeture et le deuxième élément de fermeture est mobile en rotation autour d’un premier axe vertical et l’autre parmi le premier élément de fermeture et le deuxième élément de fermeture est fixe, ou le premier élément de fermeture est mobile en translation le long d’un axe de largeur du portail et le deuxième élément de fermeture est mobile en translation le long de l’axe de largeur, ou l’un parmi le premier élément de fermeture et le deuxième élément de fermeture est mobile en translation le long d’un axe de largeur du portail et l’autre parmi le premier élément de fermeture et le deuxième élément de fermeture est fixe.
Dans une position fermée du portail, une partie de recouvrement du premier élément de fermeture recouvre partiellement une partie d’extrémité du deuxième élément de fermeture, et la partie de recouvrement du premier élément de fermeture et la partie d’extrémité du deuxième élément de fermeture forment entre elles un volume de recouvrement du premier élément de fermeture par rapport au deuxième élément de fermeture.
Selon l’invention, le portail comprend, en outre, un détecteur d’ouverture tel que décrit ci-dessus.
De plus, le boîtier du détecteur d’ouverture est fixé au premier élément de fermeture ou au deuxième élément de fermeture. La première zone du boîtier du détecteur d’ouverture est disposée au niveau du volume de recouvrement, et la deuxième zone du boîtier du détecteur d’ouverture est disposée en dehors du volume de recouvrement. En outre, le capteur est configuré pour détecter la présence de la partie de recouvrement du premier élément de fermeture en vis-à-vis de la partie d’extrémité du deuxième élément de fermeture.
Ce portail induit les mêmes avantages que ceux mentionnés ci-dessus au sujet du détecteur d’ouverture de l’invention.
L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d’un mode de réalisation d’un portail comprenant un détecteur d’ouverture, conforme à son principe, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
La regroupe une vue en perspective d’un portail conforme à l’invention comprenant un détecteur d’ouverture conforme à l’invention, et une vue de détail à plus grande échelle d’une partie du portail ;
un système à boucle dʼhuile primaire agencé pour fournir de lʼhuile à la boîte d’engrenages ; et
un système dʼéchange de chaleur comprenant :
un échangeur de chaleur air-huile à travers lequel lʼhuile dans le système à boucle dʼhuile primaire s’écoule ; et
un échangeur de chaleur carburant-huile à travers lequel l’huile dans le système à boucle dʼhuile primaire et le carburant s’écoulent de telle sorte que la chaleur est transférée entre lʼhuile et le carburant, et dans lequel le système à boucle dʼhuile primaire se ramifie de telle sorte quʼune proportion de lʼhuile peut sʼécouler le long de chaque branche et les échangeurs de chaleur air-huile et carburant-huile sont agencés dans une configuration parallèle sur différentes branches du système à boucle dʼhuile primaire ; et
une soupape de modulation agencée pour permettre de faire varier la proportion dʼhuile envoyée par l’intermédiaire de chaque branche ;
dans lequel le procédé comprend le transfert de entre 200 et 600 kJ/m 3 de chaleur à partir de l’huile au carburant dans le système d’échange de chaleur dans des conditions de croisière.
Comme le transfert de chaleur est mesuré par unité de volume de carburant, cela peut être considéré comme un taux de transfert de chaleur normalisé pour les variations de débit de carburant dans des conditions de croisière.
On aura à l’esprit que le transfert de chaleur en utilisant l’échangeur de chaleur doit être complété avant/lorsque le carburant atteint la chambre de combustion, de sorte que le procédé peut être décrit comme comprenant l’utilisation du système d’échange de chaleur pour transférer entre 200 et 600 kJ/m 3 de la chaleur de l’huile au carburant aux conditions de croisière, avant que le carburant atteigne la chambre de combustion. N’importe quelle augmentation de température supplémentaire dans la chambre de combustion elle-même est due à la combustion, non pas au système d’échange de chaleur. La quantité de chaleur transférée au carburant peut donc être calculée en fonction d’une température de carburant à l’approche ou l’entrée dans la chambre de combustion par comparaison avec une température de carburant dans un réservoir de carburant de l’aéronef. On aura à l’esprit que le transfert de chaleur est noté par unité de volume (m 3 ) de carburant atteignant la chambre de combustion de manière à ajuster le débit de carburant et toute remise en circulation à travers un ou plusieurs échangeurs de chaleur ou contournement d’un ou plusieurs échangeurs de chaleur comme décrit ci-dessous. La quantité de chaleur transférée au carburant peut donc être calculée en fonction d’une température de carburant à l’approche ou l’entrée dans la chambre de combustion par comparaison avec une température de carburant dans un réservoir de carburant de l’aéronef. Dans la plupart des mises en œuvre, on peut supposer que toute élévation de température du carburant due aux autres composants du moteur (par opposition à un transfert de chaleur provenant de l’huile) est minimale.
Les inventeurs étaient conscients que l’utilisation de carburants différents des carburants à base de kérosène traditionnels, tels que des carburants d’aviation durable, peut conduire à des propriétés de carburant différentes, et que les paramètres aux conditions de croisière peuvent être ajustés pour utiliser les différentes propriétés de carburant. Par exemple, certains carburants peuvent avoir une stabilité thermique supérieure et/ou une capacité de chaleur supérieure, ce qui permet un transfert de chaleur accru vers le carburant et/ou une température de fonctionnement plus élevée. En particulier, une plus grande quantité de chaleur peut être transférée de l’huile au carburant dans l’échangeur de chaleur carburant-huile dans certaines mises en œuvre. Cela peut améliorer le refroidissement de l’huile avant son retour au reste du moteur à turbine, fournir un moteur plus performant thermiquement avec une perte d’énergie thermique réduite à l’environnement. Cela améliore à son tour l’effet de refroidissement de l’huile sur les composants du moteur à travers lesquels elle s’écoule.
Le système d’échange de chaleur peut être commandé de manière à transférer entre 300 et 500 kJ/m 3 de chaleur au carburant à partir de l’huile aux conditions de croisière.
Le système d’échange de chaleur peut être commandé de manière à transférer entre 350 et 450 kJ/m 3 de la chaleur au carburant à partir de l’huile aux conditions de croisière.
Le système d’échange de chaleur peut être commandé de manière à transférer entre 250 et 550 kJ/m 3 , 250 et 450 kJ/m 3 , 300 et 450 kJ/m 3 , 300 et 400 kJ/m 3 , 350 et 400 kJ/m 3 , 400 et 450 kJ/m 3 , 400 et 500 kJ/m 3 de la chaleur au carburant à partir de l’huile dans des conditions de croisière.
Au moins 50 % de la chaleur transférée à l’écart de l’huile du système à boucle primaire peut être transférée au carburant par l’échangeur de chaleur carburant-huile. Environ 60 % de la chaleur transférée de l’huile du système à boucle primaire peut être transférée au carburant par l’échangeur de chaleur carburant-huile. Le reste de la chaleur transférée de l’huile peut être transféré dans l’échangeur de chaleur air-huile ou perdu à l’environnement, ou dans un autre échangeur de chaleur, tel qu’un échangeur de chaleur huile-huile.
Comme décrit par rapport aux aspects antérieurs, un ou plusieurs paramètres du système d’échange de chaleur peuvent être ajustés pour obtenir le transfert de chaleur souhaité – par exemple, un écoulement d’huile, et/ou un écoulement de carburant à travers chaque échangeur de chaleur, et/ou la quantité de remise en circulation.
Selon un quatrième aspect, un moteur à turbine à gaz pour un aéronef est fourni, comprenant :
un noyau de moteur comprenant une turbine, un compresseur, une chambre de combustion agencée pour brûler un carburant, et un arbre central reliant la turbine au compresseur ;
Dans l'un quelconque des aspects susmentionnés, la chambre de combustion peut comprendre au moins deux allumeurs et le sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant peut comprendre au moins deux groupes de buses. Chaque groupe de buses peut être adjacent à l'un des allumeurs.
Dans l'un quelconque des aspects susmentionnés, le moteur à turbine à gaz peut comprendre une pluralité d'allumeurs. La pluralité d'allumeurs peut être disposée symétriquement autour d'une circonférence de la chambre de combustion. Des paires d'allumeurs peuvent être disposées diamétralement opposés l'un par rapport à l'autre autour d'une circonférence de la chambre de combustion.
Chaque allumeur peut être agencé adjacent à une ou plusieurs des buses de pulvérisation de carburant duplex.
Chaque allumeur peut être agencé adjacent à l'un des groupes de buses de pulvérisation de carburant duplex.
La chambre de combustion peut comprendre 1 à 8 allumeurs.
Comme indiqué ailleurs dans le présent document, la présente description peut s'appliquer à n'importe quelle configuration pertinente de moteur à turbine à gaz. Un tel moteur à turbine à gaz peut être, par exemple, un moteur à turbine à gaz à double flux, un moteur à turbine à gaz à rotor ouvert (dans lequel l'hélice n'est pas entourée par une nacelle), un turbopropulseur ou un turboréacteur. N'importe quel moteur tel peut être ou non pourvu d'un dispositif de postcombustion. Un tel moteur à turbine à gaz peut être, par exemple, conçu pour des applications de production de puissance sur terre ou en mer.
Un moteur à turbine à gaz conformément à l'un quelconque aspect de la présente description peut comprendre un cœur de moteur comprenant une turbine, une chambre de combustion, un compresseur, et un arbre de cœur reliant la turbine au compresseur. Un tel moteur à turbine à gaz peut comprendre une soufflante (ayant des aubes de soufflante). Une telle soufflante peut être localisée en amont du cœur de moteur. En variante, dans certains exemples, le moteur à turbine à gaz peut comprendre une soufflante localisée en aval du cœur de moteur, par exemple lorsque le moteur à turbine à gaz est un rotor ouvert ou un turbopropulseur (auquel cas la soufflante peut être dénommée hélice).
Lorsque le moteur à turbine à gaz est un rotor ouvert ou un turbopropulseur, le moteur à turbine à gaz peut comprendre deux étages d'hélices contrarotatives fixés à et entraînés par une turbine de puissance libre par l'intermédiaire d'un arbre. Les hélices peuvent tourner en sens inverse, c'est-à-dire que l'une tourne dans le sens des aiguilles d'une montre et l'autre dans le sens inverse autour de l'axe de rotation du moteur. En variante, le moteur à turbine à gaz peut comprendre un étage d'hélice et un étage d'aubes directrices conçu en aval de l'étage d'hélice. L'étage d'aubes directrices peut être de pas variable. Ainsi, des turbines à haute pression, à pression intermédiaire et à puissance libre respectivement peuvent entraîner des compresseurs à haute pression et à pression intermédiaire et des hélices au moyen d'arbres d'interconnexion appropriés. Ainsi, les hélices peuvent fournir la majorité de la poussée de propulsion.
Lorsque le moteur à turbine à gaz est un rotor ouvert ou un turbopropulseur, un ou plusieurs des étages d'hélice peuvent être entraînés par un réducteur. Le réducteur peut être du type décrit ici.
Un moteur selon la présente description peut être un turboréacteur à double flux. Un tel moteur peut être un turboréacteur à double flux à entraînement direct dans lequel la soufflante est directement reliée à la turbine d'entraînement de soufflante, par exemple dépourvu de réducteur, par l'intermédiaire d'un arbre de cœur. Dans un tel turboréacteur à double flux à entraînement direct, on peut dire que la soufflante tourne à la même vitesse de rotation que la turbine d'entraînement de soufflante. Strictement à titre d'exemple, la turbine d'entraînement de soufflante peut être une première turbine, l'arbre de cœur peut être un premier arbre de cœur, et le moteur à turbine à gaz peut comprendre en outre une seconde turbine et un second arbre de cœur reliant la seconde turbine au compresseur. La seconde turbine, le compresseur et le second arbre de cœur peuvent être agencés pour tourner à une vitesse de rotation plus élevée que le premier arbre de cœur. Dans un tel agencement, la seconde turbine peut être positionnée axialement en amont de la première turbine.
Un moteur selon la présente description peut être un turboréacteur à double flux à engrenages. Dans un tel agencement, le moteur a une soufflante qui est entraînée par l'intermédiaire d'un réducteur. En conséquence, un tel moteur à turbine à gaz peut comprendre un réducteur qui reçoit une entrée de l'arbre de cœur et délivre un entraînement à la soufflante de manière à entraîner la soufflante à une vitesse de rotation inférieure à celle de l'arbre de cœur. L'entrée vers le réducteur peut être directement à partir de l'arbre de cœur, ou indirectement à partir de l'arbre de cœur, par exemple par l'intermédiaire d'un arbre et/ou engrenage droits. L'arbre de cœur peut solidariser la turbine et le compresseur, de telle sorte que la turbine et le compresseur tournent à la même vitesse (avec la soufflante tournant à une vitesse plus basse).
Le moteur à turbine à gaz tel que décrit et/ou revendiqué ici peut avoir n'importe quelle architecture générale appropriée. Par exemple, le moteur à turbine à gaz peut avoir n'importe quel nombre souhaité d'arbres qui relient des turbines et des compresseurs, par exemple un, deux ou trois arbres. À titre d'exemple uniquement, la turbine reliée à l'arbre de cœur peut être une première turbine, le compresseur relié à l'arbre de cœur peut être un premier compresseur, et l'arbre de cœur peut être un premier arbre de cœur. Le cœur de moteur peut comprendre en outre une seconde turbine, un second compresseur et un second arbre de cœur raccordant la seconde turbine au second compresseur. La seconde turbine, le second compresseur et le second arbre de cœur peuvent être agencés pour tourner à une vitesse de rotation plus élevée que le premier arbre de cœur.
Dans un tel agencement, le second compresseur peut être positionné axialement en aval du premier compresseur. Le second compresseur peut être agencé pour recevoir (par exemple recevoir directement, par exemple par l'intermédiaire d'un conduit généralement annulaire) un flux depuis le premier compresseur.
Le réducteur peut être agencé pour être entraîné par l'arbre de cœur qui est configuré pour tourner (par exemple en cours d'utilisation) à la vitesse de rotation la plus basse (par exemple le premier arbre de cœur dans l'exemple ci-dessus). Par exemple, le réducteur peut être agencé pour être entraîné uniquement par l'arbre de cœur qui est configuré pour tourner (par exemple en cours d'utilisation) à la vitesse de rotation la plus basse (par exemple uniquement par le premier arbre de cœur, et non le second arbre de cœur, dans l'exemple ci-dessus). En variante, le réducteur peut être agencé pour être entraîné par n'importe quel arbre ou n'importe quels arbres, par exemple les premier et/ou deuxième arbres dans l'exemple ci-dessus.
Le réducteur peut être une boîte de réduction (en cela que la sortie vers la soufflante présente une vitesse de rotation inférieure à l'entrée depuis l'arbre de cœur). N'importe quel type de réducteur peut être utilisé. Par exemple, le réducteur peut être un réducteur « planétaire » ou « en étoile », tel que décrit d'une manière plus détaillée ailleurs dans le présent document. Un tel réducteur peut être un étage unique. En variante, un tel réducteur peut être un réducteur composé, par exemple un réducteur planétaire composé (qui peut avoir l'entrée sur l'engrenage solaire et la sortie sur la couronne dentée, et ainsi être dénommé un réducteur « en étoile composé »), par exemple ayant deux étages de réduction.
Le réducteur peut avoir n'importe quel rapport de réduction souhaité (défini comme la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée divisée par la vitesse de rotation de l'arbre de sortie), par exemple supérieur à 2,5, par exemple dans la plage allant de 3 à 4,2, ou 3,2 à 3,8, par exemple de l'ordre de ou d'au moins 3, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4, 4,1 ou 4,2. Le rapport d'engrenage peut être, par exemple, entre deux quelconques des valeurs dans la phrase précédente. Strictement à titre d'exemple, le réducteur peut être un réducteur en « étoile » ayant un rapport de réduction dans la plage allant de 3,1 ou 3,2 à 3,8. Strictement à titre d'exemple supplémentaire, le réducteur peut être un réducteur « en étoile » ayant un rapport de réduction dans la plage allant de 3,0 à 3,1. Strictement à titre d'exemple supplémentaire, le réducteur peut être un réducteur « planétaire » ayant un rapport de réduction dans la plage allant de 3,6 à 4,2. Dans certains agencements, le rapport d'engrenage peut être à l'extérieur de ces plages.