INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
En variante, la boucle de refroidissement comporte plusieurs conduits de refroidissement connectés pour former des ramifications.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’orifice de piquage débouche sur le chemin de pompage en aval d’une volute de la pompe par rapport au sens d’écoulement du fluide caloporteur dans le chemin de pompage.
Une « zone latérale » de la turbomachine 10 fait référence à une zone qui est circonférentiellement au voisinage de la position angulaire à 3H ou de la position angulaire à 9H. De même, une « zone supérieure » et une « zone inférieure » du propulseur font références, respectivement, à une zone qui est circonférentiellement au voisinage de la position angulaire à 12H et à une zone qui est circonférentiellement au voisinage de la position angulaire à 6H.
Ainsi, les pales statoriques 16 sont chacune fixes autour de l’axe longitudinal X. Cela n’exclut pas que chaque pale statorique 16 peut être à calage variable.
Les pales statoriques 16 peuvent chacune être centrées sur un axe coïncidant ou non avec l’axe longitudinal X. Dans les exemples présentés, elles sont centrées sur l’axe longitudinal X.
La turbomachine 10 peut comprendre un boitier de réduction de vitesse (« gearbox » en anglais) afin de découpler la vitesse de rotation des turbines 6 par rapport à la vitesse de rotation des pales rotoriques 14.
Comme schématisée aux figures 2, 3 et 4, le propulseur peut avoir une configuration dite « puller » (pales rotoriques 14 et pales statoriques 16 situées au niveau d’une portion d’extrémité amont du propulseur) ou, comme schématisé à la , une configuration dite « pusher » (pales rotoriques 14 et pales statoriques 16 situées au niveau d’une portion d’extrémité aval du propulseur).
Dans la configuration puller, les pales rotoriques 14 amont et les pales statoriques 16 aval peuvent entourer une section du(des)compresseur(s) 2 de la turbomachine ou du boitier de réduction de vitesse. Dans la configuration pusher, les pales rotoriques 14 amont et les pales statoriques 16 aval peuvent entourer une section de la(des) turbine(s) 6 de la turbomachine 10.
Indépendamment du type de propulseur (turbomachine, hybride…), un système de fixation 27 comprenant un pylône permettra de fixer le propulseur à un aéronef qui en est équipé, et plus précisément à sa voilure (aile) 31, ou à son fuselage 33, ou toute autre partie adaptée. Le système de fixation est formé au niveau d’une proéminence 36 formée en vis-à-vis du carter et s’étendant entre deux pales. Le système de fixation est formé dans un plan P1 perpendiculaire audit axe longitudinal (X) et intersectant au moins partiellement des pales 18 de l’une au moins des rangées statoriques.
Les pales rotoriques amont 14 et/ou les pales statoriques aval 16 peuvent être à calage variable. Il est ainsi possible d’adapter le calage des pales de la turbomachine 10 selon le point de fonctionnement du propulseur ou la phase de vol. Il peut être prévu un système de changement de calage 38 situé pour partie dans la nacelle 40 (moyeu 12 et/ou carter 13) afin d’adapter l’incidence des pales pour chaque phase de vol. Chaque pale 14, 16 peut ainsi être ajustée en rotation autour d’un axe 19 de changement de calage respectif. L’axe 19 de changement de calage individuel (possiblement de chacune) des pales est un axe : - s’étendant radialement et/ou positionné longitudinalement au niveau d’une portion médiane de la pale respective, et - autour duquel l’angle de calage d’une pale peut être adapté.
Afin de (re)définir de façon si nécessaire plus précise l’angle de calage d’une pale, il est précisé que chaque pale statorique 16 définit un profil aérodynamique comme cela est représenté notamment en . A cet effet, chaque pale statorique aval 18 comprend un empilement de sections 30 selon la direction radiale. L’une des sections 30 est représentée à la . Chaque section 30 s’étend dans un plan de section respectif qui est perpendiculaire à la direction radiale d’extension de la pale statorique aval correspondante. Chaque section 30 comprend un bord d’attaque BA à l’amont et un bord de fuite BF à l’aval entre lesquels s’étendent une ligne d’intrados 29 et une ligne d’extrados 31. Chaque section 30 définit un profil aérodynamique. Chaque section 30 comprend aussi une corde C définie par une portion de droite reliant le bord d’attaque BA au bord de fuite BF.
L’angle de calage γ de chaque pale statorique 16 (voir ) correspondra à l’angle formé entre, d’une part, un premier axe A1 qui est défini par l’intersection entre le plan de section d’une section 30 de référence parmi l’empilement de sections 30 de la pale statorique aval 18 et un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal X qui peut comprendre l’axe de calage 19 de la pale statorique aval 18 (quand l’axe de changement de calage est perpendiculaire à l’axe X, ce qui est normalement le cas, mais pas obligatoire), et d’autre part, la ligne de corde C de la section 30 de référence de la pale statorique 16. L’angle de calage γ est mesuré du côté amont du plan perpendiculaire à l’axe longitudinal X qui, comme ci-avant peut comprendre l’axe de calage 19 de la pale statorique. L’angle de calage γ est mesuré positivement selon un sens allant du premier axe A1 à la ligne de corde C de la section 30 de référence, et plus particulièrement dans un sens coïncidant avec le sens allant de la ligne d’intrados 29 vers la ligne d’extrados 31.
La section 30 de référence de chaque pale statorique 18 est ici située, sur la pale statorique aval correspondante, à une distance radiale à l’axe longitudinal X qui correspond à environ 75% du rayon radialement externe de la pale statorique aval 18 correspondante.
En référence à la , il est également possible de définir un angle de flèche F pour la pale statorique 18, variant suivant la hauteur d’aubage H amont . Par définition, l’angle de flèche F est l’angle entre l’axe de calage 19 et la projection, dans le plan de l’axe de calage 19 et de l’axe principal X (plan de la feuille pour la ), de la ligne 402 reliant le bord d’attaque BA à la hauteur d’aubage H amont considérée, 404, et le bord d’attaque BA à la hauteur d’aubage H amont considérée plus 1% de la hauteur totale H BA , 406.
En référence à la , il est également possible de définir un angle de dièdre D de la pale statorique 18, variant suivant la hauteur d’aubage H amont . Par définition, l’angle de dièdre D est l’angle entre l’axe de calage 19 et la projection, dans le plan perpendiculaire à l’axe principal X contenant l’axe de calage 19 (plan de la feuille pour ), de la ligne 402. Comme expliqué ci-dessus, cette dernière relie le bord d’attaque BA à la hauteur d’aubage H amont considérée, 404, et le bord d’attaque BA à la hauteur d’aubage H amont considérée plus 1% de la hauteur totale H BA , 406.
Chaque pale rotorique ou statorique s’étend selon une direction transversale, qui peut être radiale, depuis le moyeu 12 (pour les pales rotoriques 14) ou le carter 13 (pour les pales statoriques 16) de sorte à définir une dimension radiale entre ledit moyeu ou le carter et une extrémité radialement externe de la pale 14, 16 concernée. En d’autres termes, la dimension radiale d’une pale correspond à sa hauteur entre lesdites extrémités radialement interne 23 et radialement externe 25. L’extrémité radialement interne de chaque pale 14,16 est considérée arbitrairement comme située au niveau du moyeu 12 ou du carter 13; c’est par là qu’elle est fixée ou liée avec le moyeu 12 ou le carter 13. L’extrémité radialement externe de chaque pale est ici une extrémité libre (i.e. non-carénée).
Il est également envisagé que les catalyseurs d'hydro-démétallisation usés ou régénérés utilisables puissent comprendre un ou plusieurs des composants suivants : césium, francium, lithium, potassium, rubidium, sodium, cuivre, or, argent, cadmium, mercure et zinc phosphore, bore.
En outre, tout catalyseur usé ou régénéré dont le catalyseur d’origine est employé commercialement pour : hydrotraiter des hydrocarbures tels que : les catalyseurs d’hydrogénation d’hydrocarbures les catalyseurs d’hydrocraquage d’hydrocarbures, les catalyseurs d’hydroisomérisation, les catalyseurs d’hydrodéoxygénation, les catalyseurs d’hydrodésulfuration, les catalyseurs d’hydrodéazotation, les catalyseurs d’hydrodéaromatisation, les catalyseurs d’hydrodéhalogénation, les catalyseurs d’hydrodéparaffinage, le crackage catalytique fluide (FCC), l’isomérisation des paraffines, la décarboxylation et/ou la décarbonylation d’hydrocarbures, ou est un catalyseur d’origine présentant une ou plusieurs des fonctions décrites ci-dessus.
peut fonctionner efficacement dans l’étape d'hydrodémétallation de la présente invention.
Parmi les exemples non limitatifs de catalyseur FCC utilisables sous forme usée ou régénérée, on peut citer les zéolithes de type X, les zéolithes de type Y et/ou de type USY, la mordénite, la faujasite, les zéolithes nanocristallines, les matériaux mésoporeux MCM, le SBA-15, un silico-alumino phosphate, un gallophosphate, un titanophosphate, un catalyseur usé ou équilibré provenant d'unités FCC ou toute combinaison de ceux-ci. Selon certains aspects, les zéolithes peuvent être des zéolithes chargées de métaux. Le catalyseur FCC peut être présent dans une matrice active ou inactive avec ou sans charge métallique.
Des catalyseurs d'isomérisation utilisables sous forme usée ou régénérée peuvent comprendre, sans s'y limiter, du Pt ou du Pd sur un support tel que, sans s'y limiter, de l’alumine chlorée, SAPO-11, SM-3, SSZ-32, ZSM-23, ZSM-22 ; et des supports similaires. Certains catalyseurs d’isomérisation sont des catalyseurs à base de Pt ou de Pd supporté sur un matériau de support acide choisi dans le groupe constitué par les tamis moléculaires bêta ou zéolithe Y, SiO2, Al2O3, SiO2-Al2O3, et leurs combinaisons.
Les catalyseurs d’hydrocraquage utilisables sous forme usée ou régénérée comprennent typiquement au moins un composant métallique ayant une activité d'hydrogénation, combiné à un matériau support d'oxyde inorganique réfractaire approprié d'origine synthétique ou naturelle. Le matériau support peut contenir des composants amorphes et/ou zéolitiques.
Des exemples de catalyseurs de décarboxylation et/ou de décarbonylation utilisables sous forme usée ou régénérée sont décrits dans la description détaillée de l’étape (B) d’hydrotraitement. Notamment, dans un mode de réalisation, l’au moins un catalyseur usé ou régénéré peut être un catalyseur qui a été utilisé lors de l’étape (B).
Des exemples de catalyseurs d’isomérisation utilisables sous forme usée ou régénérée sont décrits dans la description détaillée de l’étape (C) d’isomérisation.
La composition prétraitée sortant de cette deuxième étape d’hydrodémétallation présente typiquement au moins une des caractéristiques suivantes, de préférence toutes : Une teneur en phosphore inférieure à 200ppm, de préférence inférieure à 100ppm ou à 50ppm, davantage de préférence inférieure à 3ppm, Une teneur en azote inférieure à 200ppm, de préférence inférieure à 100ppm, davantage de préférence inférieure à 50ppm, Une teneur en chlore inférieure à 50ppm, de préférence inférieure à 20ppm, davantage de préférence inférieure à 5ppm Une teneur en métaux inférieure à 50ppm, de préférence inférieure à 10ppm.
Description détaillée de l’é tape d’hydrotraitement (B)
La composition prétraitée peut être hydrotraitée mélangée à une ou plusieurs coupes hydrocarbonées minérales ou à un diluent. La ou les coupes hydrocarbonées minérales peuvent être du type naphta, kérosène ou gasoil. Le diluent peut-être l’effluent hydrotraité qui est en partie recyclé avec ou sans ajout d’une molécule souffrée. Cette coupe hydrocarbonée minérale et/ou ce diluent peuvent être ajoutés dans des quantités allant de 1 à 98 % en masse ou de 1 à 95% en masse ou dans tout intervalle défini par deux de ces limites. Cette coupe hydrocarbonée minérale, qui contient des composés soufrés généralement organiques, apportera le soufre nécessaire pour maintenir l'activité catalytique du catalyseur contenant du cobalt, du nickel, du tungstène et du molybdène. En même temps, la coupe hydrocarbonée minérale est aussi au moins partiellement désulfurée.
Cette étape d’hydrotraitement est typiquement réalisée en présence de dihydrogène et d'au moins un catalyseur pour transformer les esters d'acides gras et les acides gras libres, contenus dans la composition prétraitée issue, notamment directement, de la deuxième étape d’hydrotraitement (A2), en paraffines linéaires ou sensiblement linéaires.
L'hydrotraitement peut être réalisé typiquement à une température de 100 à 480°C, voire plus, en présence de dihydrogène à des pressions allant de 0,01 à 10 MPa. Le rapport entre le dihydrogène et la charge d'alimentation peut être de 100 à 2000 Nl/l.
Cet hydrotraitement peut mettre en œuvre une ou plusieurs réactions choisies parmi l'hydrodésoxygénation, la décarboxylation et la décarbonylation.
L'hydrodésoxygénation se fait de préférence dans des réacteurs à lit fixe continu, des réacteurs à réservoir agité continu ou des réacteurs de type slurry contenant un catalyseur solide qui peut être choisi parmi les oxydes ou les sulfures de Ni, Mo, W, Co ou des mélanges comme NiW, NiMo, CoMo, NiCoW, NiCoMo, NiMoW et CoMoW comme phase catalytique, de préférence supporté sur du carbone, de l'alumine, de la silice, une zéolithe, de l'oxyde de titane ou de la zircone ou leurs mélanges.
En référence à la , et aux figures 4 à 6, la charnière 3 comprend un mécanisme de conversion d’un mouvement de rotation en un mouvement de translation.
Ce mécanisme de conversion comprend un organe intermédiaire 43 qui est mobile en translation sous l’effet du moteur électrique 40.
En référence à la : - le moteur électrique 40 et le réducteur 41 permettent d’entraîner en rotation une vis 42 ; - le mécanisme de conversion correspond à une vis à billes, l’organe intermédiaire 43 étant plus particulièrement un écrou 430.
L’écrou 430 est couplé sur la vis 42.
L’organe intermédiaire 43, et plus particulièrement l’écrou 430, est mobile le long d’un axe de translation T qui est formé par l’axe d’extension de la vis 42.
Selon le premier mode de réalisation illustré par la , dans lequel l’ouvrant 1 est uniquement monté mobile en rotation sur le dormant 2, la charnière 3 comprend également un premier bras de transmission 7 qui couple l’organe intermédiaire 43 à l’ouvrant 1. Plus particulièrement, le premier bras de transmission 7 couple l’organe intermédiaire 43 au couvercle 10.
Tel qu’illustré par la , le premier bras de transmission 7 est plus précisément couplé par une première extrémité à l’ouvrant 1 sur un premier point de pivot 71 qui est excentré d’un premier axe de rotation R de l’ouvrant 1. Le premier bras de transmission 7 est également couplé par une seconde extrémité, opposée à la première extrémité, à l’organe intermédiaire 43 sur un second point de pivot 72.
Le dispositif est configuré de manière à ce qu’une translation de l’organe intermédiaire 43 selon un premier sens entraîne l’ouverture de l’ouvrant 1, et qu’une translation de l’organe intermédiaire 43 selon un second sens entraîne une fermeture de l’ouvrant 1.
Selon le deuxième mode de réalisation illustré par les figures 4 à 6, dans lequel l’ouvrant 1 présente une mobilité en translation entre sa position d’ouverture intermédiaire et sa position fermée, la charnière 3 présente les mêmes caractéristiques que celle du premier mode de réalisation, et comprend également au moins un bâti mobile 8 monté mobile en translation sur au moins un élément de guidage 80 en translation présenté par le dormant 2.
Plus précisément, la charnière 3 comprend deux bâtis mobiles 8, soit un bâti mobile 8 pour chaque sous-ensemble.
L’ouvrant 1 est alors monté mobile en rotation sur le ou les bâtis mobiles 8.
Des chemins de came complémentaires, dont un premier chemin de came C1 et un deuxième chemin de came C2 présentés par le dormant 2 et/ou par les bâtis mobiles 8, permettent de transformer le mouvement de translation de l’organe intermédiaire 43 le long de l’axe de translation T soit en un mouvement de translation de l’ouvrant 1, soit en un mouvement de rotation de l’ouvrant 1.
Plus spécifiquement, selon le mode de réalisation illustré par les figures 4 à 6, le bâti mobile 8 porte le premier axe de rotation R et un second axe de rotation A ;
De plus, l’ouvrant 1 comprend une partie fixe 11 s’étendant à l’intérieur du caisson 20 dans la position fermée de l’ouvrant 1. Cette partie fixe est solidaire d’un plan principal de l’ouvrant 1.
La partie fixe 11 coopère avec le bâti mobile 8 pour permettre à l’ouvrant 1 d’être mobile en rotation autour du premier axe de rotation R.
Selon le présent mode de réalisation, la charnière 3 comprend : - une première came P1 mobile dans le premier chemin de came C1, la première came P1 étant également le premier point de pivot 71 auquel est couplé le premier bras de transmission 7 ; - une deuxième came P2 mobile dans le deuxième chemin de came C2 ; - un deuxième bras de transmission 73 couplé à la première came P1 à une première extrémité et à la deuxième came P2 à une deuxième extrémité ; - un troisième bras de transmission 74 couplé à la deuxième came P2 à une extrémité et au second axe de rotation A à une deuxième extrémité.
est une vue en coupe transversale de l’aube, prise le long de la ligne VI-VI de la ;
est une vue en coupe transversale similaire à la précédente, avec l’aube se présentant sous la forme d’un second mode de réalisation préféré de l’invention ;
est une vue partielle en coupe transversale similaire à la précédente, avec l’aube se présentant sous la forme d’un troisième mode de réalisation préféré de l’invention ;
est une vue partielle en coupe d’une aube se présentant sous la forme d’un quatrième mode de réalisation préféré de l’invention ;
est une vue partielle en perspective d’une partie de l’aube montrée sur la figure précédente.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE l’INVENTION En référence tout d’abord à la , il est représenté une turbomachine 1 d’aéronef, selon un mode de réalisation préféré de l’invention. Il s’agit ici d’un turboréacteur à double flux et à double corps. Néanmoins, il pourrait s’agir d’une turbomachine d’un autre type, par exemple un turbopropulseur, sans sortir du cadre de l’invention.
La turbomachine 1 présente un axe X autour duquel s’étendent ses différents composants, cet axe étant dit axe longitudinal de la turbomachine. Elle comprend, d’amont en aval selon une direction principale 5 d’écoulement des gaz à travers cette turbomachine, une soufflante 3, un compresseur basse pression 4, un compresseur haute pression 6, une chambre de combustion 11, une turbine haute pression 7 et une turbine basse pression 8.
La représente une aube mobile 20, destinée à équiper l’une quelconque des turbines 7 et 8, en particulier la turbine basse pression. Il s’agit d’un secteur aubagé au sens de l’invention, comprenant donc une unique pale, même si l’invention peut concerner un secteur aubagé multipales, comprenant un unique pied et plusieurs pales solidaires de ce pied en succédant selon la direction circonférentielle.
Seule l’une des aubes sera décrite ci-dessous, mais elles sont de préférence toutes de conception identique ou similaire au sein de la roue mobile de turbine. Ici, l’aube mobile 20 est représentée sans talon au niveau de sa tête.
De manière classique, l’aube 20 comporte, dans une direction radiale d’envergure 22 de cette aube en allant radialement de l’intérieur vers l’extérieur, un pied d’aube 24, une échasse 26, une plateforme 28 et une pale 30 constituant la partie aérodynamique de l’aube. Le pied d’aube 24 présente une forme extérieure dite « en sapin », permettant son montage dans une alvéole correspondante débouchant à la périphérie radialement externe d’un disque de turbine destiné à porter les aubes mobiles, comme cela sera décrit ci-après. L’échasse 26 présente habituellement une épaisseur faible selon une direction circonférentielle 32, tandis que la plateforme 28 s’étend également de part et d’autre de l’échasse 26 selon cette même direction circonférentielle 32. Plus précisément, la plateforme 28 s’étend circonférentiellement au-delà d’une paroi d’intrados 19 et d’une paroi d’extrados 21 de la pale 30, et s’étend également au-delà d’un bord d’attaque 16 et d’un bord de fuite 17 de la pale, selon une direction axiale 41, parallèle à l’axe X du turboréacteur. D’ailleurs, il est noté que la direction radiale d’envergure 22 de l’aube mobile 20 correspond également à la direction radiale de la roue mobile et du turboréacteur en rapport à l’axe X, et il en est de même pour les deux autres directions 32, 41.
La pale 30 a une forme vrillée autour d’un axe 27 dit axe d’envergure, sensiblement perpendiculaire à l’axe de rotation du rotor portant l’aube, cet axe de rotation correspondant à l’axe longitudinal X du turboréacteur. Son bord d’attaque 16 est sensiblement parallèle à la direction radiale d’envergure 22, et situé à l’amont ou l’avant de l’aube en rapport à la direction 5 de circulation des gaz dans la turbomachine. Elle comporte également un bord de fuite 17 sensiblement parallèle au bord d'attaque 16, et espacé le celui-ci le long de l’axe X pour être à l’aval ou l’arrière de l’aube. Elle comprend encore un sommet 29, également dit paroi de sommet 29, sensiblement parallèle à la base de la pale et sensiblement orthogonale à la direction radiale d’envergure 22, selon laquelle la base et la paroi de sommet 29 sont espacées l’une de l’autre. La paroi de sommet 29 peut former une cavité externe ouverte radialement vers l’extérieur, dite baignoire.
Les deux parois principales de la pale 30 sont formées par une première paroi externe de pale, ou paroi d’extrados 21, formant extérieurement une surface aérodynamique d’extrados 21a de la pale, et une seconde paroi externe de pale, ou paroi d’intrados 19, formant extérieurement une surface aérodynamique d’intrados 19a de la pale. Les paroi d’intrados 19 et d’extrados 21 sont espacées l’une de l’autre tout en étant réunies au niveau du bord d’attaque 16, au niveau du bord de fuite 17, et de la paroi de sommet qui relie donc ces deux parois 19, 21.
La montre une partie d’une roue aubagée mobile 34 de la turbine, comprenant un disque de rotor 33 tournant autour de l’axe de rotation X, ainsi qu’une pluralité d’aubes 20 (une seule visible sur la ). Le pied d’aube 24 de chaque aube est monté dans une alvéole 36 correspondante, débouchant à la périphérie du disque 33. De manière connue, de l’air de refroidissement provenant de la partie amont du turboréacteur peut être canalisé jusque dans l’espace défini entre le fond de l’alvéole 36 du disque, et une face d’extrémité radialement interne 15 du pied d’aube 24, avant de rejoindre un ou plusieurs circuits d’air de refroidissement pratiqués à travers l’aube.
En référence aux figures 3 et 4 montrant un premier mode de réalisation préféré de l’invention, l’aube 20 est représentée dans une configuration nominale non-sollicitée, c’est-à-dire lorsque la roue mobile de turbine ne tourne pas. Il est montré que la pale 30 comprend une cavité interne 42, lui conférant un caractère creux. Cette cavité interne 42 s’avère relativement conséquente, puisqu’elle est délimitée, selon la direction radiale 22, respectivement par la paroi de sommet 29 et une extrémité radiale externe de l’échasse 26. Elle est par ailleurs délimitée circonférentiellement par les deux parois d’intrados 19 et d’extrados 21, chacune de préférence d’épaisseur faible, homogène ou sensiblement homogène.
L’aube 20 est équipée d’un dispositif d’amortissement dynamique 50, du type comprenant un ou plusieurs organes de frottement logés dans la cavité interne 42 de la pale 30. Ce dispositif d’amortissement des vibrations de l’aube est particulier à l’invention, et il sera décrit en détail ci-après.
Les figures 4 et 5 illustrent le procédé de l’invention avec des exemples.
La illustre l’affichage de symboles 50 associés à des paramètres PAR pour lesquels le système de pilotage automatique 20 n’est pas engagé. La illustre l’affichage de symboles 50 associés à ces mêmes paramètres PAR mais pour lesquels le système de pilotage automatique 20 est engagé. La référence 50 désigne n’importe quel symbole, les références 51 à 54 désignant des symboles particuliers.