INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Ce chemin nominal est représenté par des flèches remplies en noir, qui partent de l’alimentation électrique 150, suivent la ligne électrique 161 pour arriver à l’électrode 160. Ce chemin nominal se poursuit au sein du plasma (non représenté) créé dans la chambre de pulvérisation 120, c’est-à-dire entre le substrat verrier 200 et les électrodes 160, 170, puis remonte vers l’alimentation électrique 150 en passant par l’électrode 170 et la ligne électrique 171.
la représente schématiquement un exemple de chemin électrique nominal (i.e. non dévié) suivi par le courant électrique dans une chambre de pulvérisation équipant le système de revêtement de la , ainsi qu’une déviation de chemin électrique nominal ;
la est un graphique comportant une courbe représentant un exemple d’évolution temporelle de la tension (référencée par rapport à la terre) au niveau d’une électrode agencée dans une chambre de pulvérisation du système de revêtement de la ;
la un tableau listant des exemples d’éléments de filtrage sous la forme de tores réalisés en ferrite, ces éléments de filtrage étant destinés à être utilisés dans le système de revêtement de la ;
la est un graphique comportant deux courbes représentant chacune l’évolution temporelle de la tension (référencée par rapport à la terre) au niveau de la même électrode agencée dans une chambre de pulvérisation du système de revêtement de la , respectivement lorsqu’aucun élément de filtrage n’est utilisé et lorsqu’un l’élément de filtrage est utilisé ;
la représente schématiquement une configuration particulière d’un élément de filtrage et de lignes électriques du système de revêtement ;
la représente schématiquement une autre configuration particulière d’un élément de filtrage et de lignes électriques du système de revêtement ;
la représente schématiquement encore une autre configuration particulière d’éléments de filtrage et de lignes électriques du système de revêtement ;
la représente schématiquement encore une autre configuration particulière d’un élément de filtrage et de lignes électriques du système de revêtement ;
la représente, sous forme d’ordinogramme, des étapes d’un procédé de revêtement d’un substrat verrier selon l’invention.
La représente schématiquement un mode particulier de réalisation d'un système de revêtement 100 selon l’invention.
Le système de revêtement 100 comporte des moyens configurés pour réaliser le revêtement (i.e. le dépôt de couches minces) d’un substrat verrier 200 par pulvérisation cathodique.
Dans le présent mode de réalisation, le substrat verrier 200 est réalisé en verre minéral. Un verre minéral désigne ici par exemple un verre sodocalcique, aluminosilicate, ou borosilicate. Rien n’exclut cependant d’envisager un substrat verrier 200 réalisé en verre organique, par exemple en polyméthacrylate de méthyle étiré (PMMA étiré), en polyméthacrylate de méthyle non étiré, en polycarbonate (PC), en polytéréphtalate d’éthylène (PET) ou en polyuréthane (PU).
Tel qu’illustré par la , le système de revêtement 100 comporte une série de chambres de pulvérisation agencées suivant une ligne de production. Plus particulièrement, et pour des raisons visant uniquement à simplifier la description de l’invention, la forme une vue rapprochée du système de revêtement 100, de sorte à ne représenter que trois chambres de pulvérisation par plasma 110, 120, 130 contiguës. On comprend néanmoins que, d’une manière générale, aucune limitation n’est attachée au nombre de chambres de pulvérisation pouvant être envisagé.
La turbomachine 10 comprend de l’amont vers l’aval, par référence au sens d’écoulement des gaz (cf. flèches), une entrée d’air 20, un compresseur basse pression 22, un compresseur haute pression 24, une chambre annulaire de combustion 26, une turbine haute pression 28 et une turbine basse pression 30.
La turbine haute pression 28 est reliée au compresseur haute pression 24 par un arbre haute pression de manière à former un corps haute pression, tandis que la turbine basse pression 30 est reliée au compresseur basse pression 22 par un arbre basse pression de manière à former un corps basse pression, de sorte que chaque turbine entraîne le compresseur associé en rotation autour de l'axe de la turbomachine X sous l'effet de la poussée des gaz provenant de la chambre de combustion 26.
La turbomachine 10 comporte en outre, en amont du compresseur basse pression, une soufflante 32 qui est ici agencée directement en aval d’un cône d’entrée d’air. La soufflante 32 comporte une couronne d’aubes 34 de soufflante rotatives autour de l’axe X de la turbomachine. La soufflante 32 est ici carénée par une nacelle 36.
En outre, la turbomachine 10 définit une veine primaire V1 destinée à être traversée par un flux primaire F1, ainsi qu’une veine secondaire V2 destinée à être traversée par un flux secondaire F2 situé radialement vers l’extérieur par rapport au flux primaire. Le flux F de la soufflante est divisé au niveau d’un bec 40 de séparation des flux d’un carter intermédiaire 42. Les termes « intérieur » et « extérieur » sont définis selon une direction radiale définie par rapport à l’axe de la turbomachine.
Le carter intermédiaire 42 est habituellement interposé entre les compresseurs basse pression 22 et haute pression 24. Dans le cas des turbomachines à double flux, le carter intermédiaire 42 comporte en général des bras 44 traversant l'espace d'écoulement du flux secondaire F2.
En fonctionnement, l'air s'écoule à travers la soufflante 32 et une première partie du flux d'air, le flux primaire F1, est acheminée à travers le compresseur basse pression 22, où le flux d’air primaire F1 est redressé, ensuite le compresseur haute pression 24 où le flux d'air primaire F1 est comprimé et envoyé à la chambre de combustion 26. Les produits de combustion chauds provenant de la chambre de combustion 26 sont utilisés pour entraîner les turbines haute pression 28 et basse pression 30 et produire ainsi la poussée de la turbomachine 10.
La illustre à plus grande échelle un exemple de carter intermédiaire 42 de la turbomachine 10 séparant le compresseur basse pression 22 et le compresseur haute pression 24. Ce carter intermédiaire 42 comporte une virole interne 46, une joue ou flasque amont 48 et une joue ou flasque aval 50 raccordées à la virole interne 46 précitée, ainsi qu'une virole externe 52 reliant lesdits flasques 48, 50. La virole interne 46 délimite extérieurement la veine primaire V1, c’est-à-dire l'espace d'écoulement du flux primaire F1 destiné à la chambre de combustion tandis que la virole externe 52 délimite intérieurement la veine secondaire V2, c’est-à-dire l’espace d'écoulement pour l’écoulement du flux secondaire F2 destiné à la propulsion de la turbomachine. Le carter intermédiaire 42 supporte les bras 44 fixés aux extrémités radialement externes des joues 48 et 50. La virole interne 46 et la virole externe 52 s’étendent chacune vers l’aval à partir du bec de séparation 40, qui les relie. Un compartiment inter-veines est délimité entre ces deux viroles 46, 52, dans lequel peuvent être agencés divers composants et équipements de turbomachines.
Le compresseur basse pression 22 comprend une succession d’étages de parties tournantes, où chaque étage comprend une roue d’aubes mobiles 54 portées par un disque et une roue d’aubes de stator 58 portées par une virole annulaire du bec de séparation 40. Les aubes de stator 58 peuvent être des aubes à angle de calage variable.
En aval des aubages statoriques 58, le carter intermédiaire 42 est équipé d'une pluralité de conduits de décharge d'air 60, répartis autour de l'axe de la turbomachine. De préférence, les conduits de décharge d'air 60 sont répartis régulièrement autour de l'axe de la turbomachine. Chaque conduit de décharge 60 s'étend globalement radialement, éventuellement avec une composante axiale allant vers l'aval, en allant de la virole interne 46 à la virole externe 52, de manière à pouvoir faire communiquer la veine primaire V1 avec la veine secondaire V2. Plus précisément, chaque conduit de décharge d'air 60 débouche dans la veine primaire V1 à travers un orifice d'entrée 62 équipé d'une vanne de décharge 70 de type VBV, l'orifice d'entrée 62 étant agencé axialement entre le compresseur basse pression 22 et le compresseur haute pression 24. De même, chaque conduit de décharge d'air 60 débouche dans la veine secondaire V2, à travers un orifice de sortie 64. Ainsi, le carter intermédiaire 42 est équipé d’une rangée annulaire de vannes de décharge 70, dont l'une est visible en coupe sur la . Il y a autant de vannes de décharge 70 que de conduits de décharge 60. Chaque conduit de décharge d'air 60 est délimité en amont par le flasque amont 48 et en aval par le flasque aval 50.
Chaque vanne de décharge 70 comporte une porte 72 mobile en rotation autour d’un axe de pivotement 74 de manière à être déplaçable par rapport au carter intermédiaire 42 entre une position d’ouverture et une position de fermeture de l’orifice d’entrée 62 correspondant formé dans la virole interne 46 du carter intermédiaire 42. Dans la position d’ouverture, une circulation d’un flux d’air de la veine primaire V1 vers la veine secondaire V2 est autorisée. Dans la position de fermeture ou d’obturation, une circulation d’un flux d’air de la veine primaire V1 vers la veine secondaire V2 est interdite. Ainsi, l’ouverture de ces portes 72 permet d’évacuer une partie du flux d’air primaire F1 dans certaines conditions de fonctionnement de la turbomachine, cet air étant réinjecté dans le flux secondaire F2 ou alimentant des systèmes de refroidissement ou de ventilation de composants de la turbomachine.
Pour la commande des vannes de décharge 70, les mécanismes de commande habituellement utilisés sont des mécanismes à anneau de commande ou des mécanismes à câbles de torsion.
La porte 72 de la vanne de décharge 70 a une forme adaptée à l’orifice d’entrée 62 du conduit de décharge 60. Dans l’exemple illustré, ils sont de forme sensiblement rectangulaire. La porte 72 présente une surface radialement interne 76 opposée à une surface radialement externe 78. La surface radialement interne 76 est conformée pour s’inscrire dans le profil de la virole interne 46 du carter intermédiaire 42 lorsque la porte 72 est en position de fermeture. La virole interne 46 ayant une forme cylindrique, la surface interne 76 de la porte 72 est incurvée pour épouser le profil de la virole interne 46 et ainsi éviter des turbulences dans le flux primaire F1. Plus précisément, la surface interne 76 présente un rayon de courbure selon une direction tangentielle à la porte, ici schématisée par la direction Z. La surface interne 76 s’étend et est donc incurvée entre une première extrémité 76A et une deuxième extrémité 76B selon la direction Z.
En outre, la surface interne 76 s’étend de l’amont vers l’aval entre une extrémité amont 76C et une extrémité aval 76D. Dans les exemples illustrés, l’extrémité amont 76C est plus proche de l’axe de pivotement 74 de la porte 72 que l’extrémité aval 76D, la porte 72 coopérant avec le flasque amont 48 via l’axe de pivotement 74.
Lorsque la porte 72 est en position ouverte, un phénomène d’accrétion peut apparaitre dans le conduit de décharge d'air 60 entrainant la formation et l’adhérence de la grêle et/ou de la glace sur les parois du conduit de décharge d'air 60, et en particulier contre le flasque aval 50. Cette couche de glace peut empêcher ensuite la fermeture de la porte 72, notamment dans un contexte de tempête de givre.
Pour empêcher ce phénomène et notamment la formation de cette couche de glace, un système anti-accrétion configuré pour empêcher le phénomène d’accrétion est installé dans la turbomachine 10 et plus particulièrement dans chaque conduit de décharge d’air 60. Ce système anti-accrétion comprenant une pluralité de griffes s’étendant dans une première direction sensiblement perpendiculaire à la porte vers l’orifice d’entrée lorsque la porte de la vanne de décharge est en position d’ouverture de l’orifice d’entrée. Les griffes sont configurées et agencées, notamment les unes par rapport aux autres, afin de limiter le phénomène d’accrétion de glace dans la veine primaire V1 et le conduit de décharge 60 et ainsi d’éviter la formation de gros blocs de glace qui peuvent être dommageables en cas d’ingestion dans le flux primaire F1.
Deux modes de réalisations vont être détaillés par la suite.
Il est connu d’équiper les turbomachines d’aéronef conventionnelles, notamment à double flux, de vannes de décharge d’air, connue de l’homme du métier sous leur acronyme anglais VBV pour « Variable Bypass Valve ». Ces vannes sont configurées pour décharger une partie du flux d’air circulant dans la veine primaire dans la veine secondaire. En d’autres termes, ces vannes sont configurées pour dévier une partie du flux d’air de la veine primaire vers la veine secondaire.
A cet effet, la veine primaire comporte des orifices d’entrée d’air répartis circonférentiellement autour de l’axe longitudinal de la turbomachine qui sont obturés chacun par une vanne de décharge correspondante destinée à la régulation du débit du compresseur. Ainsi, chaque vanne de décharge est configurée pour se déplacer entre une position fermée, dans laquelle une circulation de la veine primaire vers la veine secondaire est interdite, et une position ouverte dans laquelle une circulation de la veine primaire vers la veine secondaire est autorisée. En position ouverte, un flux d’air primaire est déchargé dans la veine secondaire, ce qui abaisse la pression dans le compresseur et évite le phénomène de pompage. En outre, en position ouverte, les vannes de décharge variable permettent également l’éjection de débris centrifugés présents dans le flux primaire (eau, sable, poussière, glace, grêle, tissus organiques suite à l’injection d’oiseaux, etc.).
Cependant, en cours de vol, les orifices d’entrée d’air peuvent subir un phénomène d’accrétion, lors de l’ouverture des orifices, où de la grêle ou glace s’accumule contre le flasque aval du carter intermédiaire de la turbomachine et autour de l’orifice. Ce phénomène risque de boucher les orifices et empêcher la fermeture des vannes de décharge engendrant des problèmes d’opérabilité de la turbomachine en fonctionnement.
En outre, cette accumulation de glace peut entrainer le blocage de la cinématique des vannes de décharge ou si la cinématique est toujours fonctionnelle, elle peut entrainer le détachement de gros blocs de glace au moment de la fermeture des portes qui partent dans le flux primaire en endommageant les aubes du compresseur.
Pour répondre à ces problèmes, il est connu de déplacer plusieurs fois les vannes de décharge entre leurs positions ouvertes et leurs positions fermées pour libérer la glace/grêle accumulée avant que l’accumulation n’atteigne une taille et/ou une masse critique qui pourrait endommager la turbomachine et/ou affecter son fonctionnement. Cela présente l’inconvénient que pendant des périodes de temps, les vannes de décharge sont toutes en position fermée, empêchant le déchargement de la veine primaire pouvant être fortement préjudiciable pour la turbomachine.
L’invention a pour objectif de proposer une solution permettant de remédier à au moins certains de ces inconvénients. Notamment, un des objectifs de la présente invention est de permettre de décharger la veine primaire de la turbomachine lorsque les conditions de fonctionnement l’imposent tout en permettant, dans le même temps, d’évacuer toute accumulation de glace.
L’invention concerne un ensemble pour turbomachine, notamment d’aéronef, comprenant : - une virole interne configurée pour délimiter extérieurement une première veine d’écoulement des gaz de la turbomachine, - une virole externe configurée pour délimiter intérieurement une deuxième veine d’écoulement de gaz de la turbomachine ; et - au moins un conduit de décharge d’air s’étendant entre la virole interne et la virole externe, chaque conduit de décharge débouchant dans la première veine à travers un orifice d’entrée équipé d’une vanne de décharge, chaque vanne de décharge comporte une porte mobile en rotation autour d’un axe de pivotement entre une position de fermeture et une position d’ouverture de l’orifice d’entrée. Selon l’invention, chaque conduit de décharge d’air comprend un système anti-accrétion dans le conduit de décharge comprenant une pluralité de griffes s’étendant dans une première direction sensiblement perpendiculaire à la porte vers l’orifice d’entrée lorsque la porte de la vanne de décharge est en position d’ouverture de l’orifice d’entrée.
Ainsi, l’invention permet de remédier à au moins certains des inconvénients présentés ci-avant par une solution simple. En effet, l’invention propose de limiter le phénomène d’accrétion grâce aux griffes du système anti-accrétion qui permet d’éviter la formation de gros blocs de glace pouvant être dommageables notamment en cas d’ingestion dans le flux primaire. En effet, au cours de l’ouverture des portes des vannes de décharge, les griffes permettent de diviser les volumes de glace pouvant s’accréter en plusieurs bloc de plus petites tailles : les morceaux de glaces ainsi libérés dans le flux primaire seront plus petits et les endommagements moins importants. L’invention propose ainsi une solution simple à mettre en œuvre puisqu’elle ne nécessite pas d’assemblage mécanique complexe tout en présentant une augmentation limitée de l’encombrement et de la masse de la turbomachine.
L’ensemble selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou en combinaison les unes avec les autres, selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le système anti-accrétion est solidaire de la porte de la vanne de décharge de sorte que lorsque la porte de la vanne de décharge est en position de fermeture de l’orifice d’entrée, les griffes s’étendent dans la première veine ; - les griffes s’étendent à partir d’une surface interne de la porte de la vanne de décharge ; - les griffes sont formées en continuité de matière avec la porte de la vanne de décharge ; - le système anti-accrétion est solidaire de la virole interne de sorte que les griffes sont fixes par rapport à la virole interne, et la porte de la vanne de décharge comporte des fentes de passage des griffes configurées pour être traversées par les griffes lorsque la porte de la vanne de décharge se déplace de la position de fermeture à la position d’ouverture de l’orifice d’entrée ; - le système anti-accrétion de chaque conduit de décharge d’air comporte un nombre de griffes compris entre 2 et 15, de préférence compris entre 3 et 6 ; - les griffes du système anti-accrétion de chaque conduit de décharge d’air sont régulièrement espacées dans une deuxième direction sensiblement parallèle à la porte de la vanne de décharge ; - chaque griffe s’étend dans un plan sensiblement perpendiculaire à la porte lorsque la porte de la vanne de décharge est en position d’ouverture de l’orifice d’entrée ; - chaque griffe présente une forme s’évasant selon une troisième direction sensiblement parallèle à la porte lorsque la porte de la vanne de décharge est en position d’ouverture de l’orifice d’entrée, la troisième direction étant perpendiculaire à la première direction et à la deuxième direction.
L’invention concerne également une turbomachine, notamment d’aéronef, comportant un ensemble selon l’invention et tel que décrit précédemment.
Selon un mode de réalisation, la turbomachine est une turbomachine d’aéronef à double flux.
Brève description des figures L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation, donnés à titre illustratif en référence avec les figures annexées et présentés en tant qu’exemples non limitatifs, qui pourront servir à compléter la compréhension de la présente invention et l’exposé de sa réalisation et, le cas échéant, contribuer à sa définition, sur lesquelles : - la représente une vue schématique en coupe axiale (ou longitudinale) d’une turbomachine à double corps à laquelle l’invention s’applique; - la est une vue schématique en coupe d’un compresseur de la turbomachine de la équipé d’une vanne à décharge selon un premier mode de réalisation de l’invention, la porte de la vanne de décharge étant en position fermée ; - la représente schématiquement une vue agrandie de la vanne à décharge de la , la porte de la vanne de décharge étant en position ouverte ; - la illustre le compresseur de la équipé de la vanne à décharge selon le premier mode de réalisation de l’invention, la porte de la vanne de décharge étant en position ouverte ; - la représente une vue tridimensionnelle d’un orifice d’entrée équipé d’une vanne de décharge et d’un dispositif anti-accrétion selon le premier mode de réalisation de l’invention, la porte de la vanne de décharge étant en position ouverte ; - la représente une vue tridimensionnelle de la porte de la vanne de décharge de la ; - la représente une vue tridimensionnelle de l’orifice de la , lorsque la porte de la vanne de décharge étant en position fermée ; - la est une vue schématique agrandie en coupe d’un compresseur de la turbomachine de la équipé d’une vanne à décharge selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, la porte de la vanne de décharge étant en position fermée ; - la représente une vue tridimensionnelle de la porte de la vanne de décharge selon le deuxième mode de réalisation de l’invention ; - la illustre une vue tridimensionnelle d’un système anti-accrétion selon le deuxième mode de réalisation de l’invention ; - la illustre une vue tridimensionnelle d’un orifice d’entrée équipé d’une vanne de décharge et d’un dispositif anti-accrétion selon le deuxième mode de réalisation de l’invention, la porte de la vanne de décharge étant en position fermée ; et - la représente une vue tridimensionnelle de l’orifice de la , lorsque la porte de la vanne de décharge est en position ouverte.
Description détaillée de l'invention L’invention s’applique à une turbomachine destinée à être montée sur un aéronef, tel qu’un avion ou un hélicoptère. La turbomachine peut être un turbomoteur, un turboréacteur, par exemple une turbomachine équipée d’une soufflante carénée (turbosoufflante) ou un turbopropulseur, par exemple un ensemble propulsif équipé d’une hélice non carénée (« open rotor », « USF » pour «Unducted Single Fan » ou « UDF » pour « Unducted Fan »). Bien entendu, l’invention s’applique à d’autres types de turbomachines qu’elles soient à simple flux, double flux, telle que celle illustrée sur la , ou flux multiples.
La représente une turbomachine 10 d’aéronef à double flux et à double corps. La turbomachine 10 présente un axe longitudinal X.
Dans l’ensemble des figures, la direction X désigne la direction de l’axe de la turbomachine, tandis que les directions Y et Z sont deux directions radiales orthogonales l’une par rapport à l’autre.
- la figure illustre un exemple d’évolution temporelle de courants circulant dans le circuit de stockage selon l’invention.
Description détaillée On se réfère à la qui illustre schématiquement un aéronef 1 comprenant un système de propulsion 2.
Le système de propulsion 2 comprend un rotor principal 3, un dispositif de stockage d’énergie 4, un équipement électrique disposés dans le rotor principal 3, et des moyens d’entraînement 5 du rotor principal 3.
Le système de propulsion 2 comprend en outre des pales 6 entraînées par un arbre rotorique dudit rotor principal 3.
L’équipement électrique comprend par exemple des tapis chauffants électriques 7 fixés sur l'intrados et l'extrados de chaque pale 6 alimentés par le dispositif de stockage d’énergie 4 pour dégivrer les pales 6.
Les tapis chauffants électriques 7 alimentés par le dispositif de stockage d’énergie 5 créent de la chaleur permettant de décoller la glace formée sur les pales 6.
La glace décollée est ensuite éjectée par centrifugation lors de la rotation du rotor principal 3 entraînant les pales 6.
L’équipement électrique peut comprendre un dispositif d’orientation des pales 6 comportant par exemple un moteur électrique.
Les moyens d’entraînement comprennent par exemple une turbomachine 8 entraînant le rotor principal 3 en rotation par l’intermédiaire d’un réducteur 9.