INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
De manière connue en soi, la ou chaque denture 232b de chaque satellite 232 peut être formée d’une seule pièce avec un axe physique centré sur l’axe Y et comportant les deux extrémités longitudinales 232a. C’est par exemple le cas de l’une des dentures des satellites 208 de la (celle de gauche), qui est formée d’une seule pièce avec les deux extrémités longitudinales. En variante, la ou chaque denture 232b de chaque satellite 232 pourrait être montée par frettage sur un axe physique comportant ces extrémités longitudinales 232a. C’est par exemple le cas de l’autre des dentures des satellites 208 de la (celle de droite) et de la denture des satellites 108 de la , qui sont chacune montées par un palier lisse sur un corps physique comportant deux extrémités longitudinales 232a de montage sur le porte-satellites.
Dext_Sa, le diamètre maximal d’une circonférence C1 centrée sur l’axe X et passant par les satellites 232, et
Dint_Sa, le diamètre minimal d’une circonférence C2 centrée sur l’axe X et passant par les satellites 232.
Les baignoires 142 ont une fonction de collecte de l’huile. La présence de la partie d’extrémité aval 82a est avantageuse car elle permet de réaliser ces baignoires 142 dans cette partie d’extrémité plutôt que dans l’arbre 28 qui est une pièce complexe à usiner pour la réalisation de telles baignoires.
Le nombre de baignoires 142 est par exemple compris entre 2 et 6 et ce nombre peut être identique au nombre d’orifices 96 et/ou au nombre d’orifices 126 (ou pions 124).
Les orifices 96 sont avantageusement formés au fond de ces baignoires 142 qui sont destinées à être alimentées en huile par le gicleur 86.
Les baignoires 142 sont espacées circonférentiellement les unes des autres pour définir des passages axiaux d’huile et permettre l’écoulement de l’huile de l’aval vers l’amont jusqu’aux orifices 104 d’alimentation en huile du palier amont 34a (flèches F3).
Pour faciliter l’écoulement de cette huile, les baignoires 142 peuvent être bordées par des nervures 144 en saillie. Chacune des baignoires 142 est par exemple bordée par deux nervures longitudinales 144 qui s’étendent le long de l’axe X, et de part et d’autre des orifices 96. Deux autres nervures circonférentielles 144b peuvent être situées en amont et en aval des orifices 96, pour relier entre elles les extrémités axiales des nervures longitudinales 144a. Des nervures similaires peuvent être prévues autour des orifices 126 pour éviter que de l’huile pénètre dans ces orifices 126, entre leurs bords et les pions 124.
On voit dans l’exemple représenté que les orifices 126 et les pions 124 sont situés juste en amont des baignoires 142.
Dans le cadre de la turbomachine décrite dans ce qui précède, la lubrification des paliers 34a, 34b peut se dérouler de la façon suivante. Le gicleur 86 projette de l’huile à l’extrémité aval de l’espace 92. Au contact du fourreau 88 et de la partie d’extrémité aval 82a qui tournent autour de l’axe, cette huile va être centrifugée. Une partie de cette huile alimente les baignoires 142 et passe à travers les orifices 96 situées au fond des baignoires 142 puis à travers les orifices 106 de l’arbre 28 pour alimenter le palier aval 34b (flèche F2). Une autre partie de l’huile s’écoule axialement entre les baignoires 142 pour rejoindre les orifices 94, 104 et alimenter en huile le palier amont 34a (flèche F3).
En ce qui concerne le montage de la turbomachine 10 et en particulier du fourreau 88, du tube de dégazage 82 et de l’arbre basse pression 28, les étapes suivantes peuvent être suivies. Toute d’abord, le fourreau 88 est engagé axialement dans la partie d’extrémité aval 82a du tube de dégazage 82. Ils sont immobilisés par l’intermédiaire des pions 124 qui sont montés par translation radiale depuis l’extérieur, comme évoqué dans ce qui précède. L’ensemble est ensuite engagé dans l’arbre basse pression 28, jusqu’à ce que la dent 134 soit engagée dans l’une des encoches 136, ce qui permet de bloquer en directement circonférentielle la partie d’extrémité 82a vis-à-vis de l’arbre 28. L’encoche 136 de réception de la dent 134 peut être choisie de sorte que les orifices 94 soient alignés radialement avec les orifices 104, et que les orifices 96 soient alignés radialement avec les orifices 106. Le jonc est ensuite monté dans la rainure 140 pour bloquer axialement le tube de dégazage 82 vis-à-vis du carter 28.
ORGANE DE STATOR, POUR UNE TURBOMACHINE, EQUIPE D’AU MOINS UNE AILETTE ET PROCEDE DE MONTAGE D’AU MOINS UNE AILETTE DANS L’ORGANE DE STATOR. Domaine technique de l’invention La présente invention concerne le domaine des turbomachines, et en particulier d’aéronef, dans lesquelles circulent des flux d’air d’amont en aval. Elle vise plus précisément, mais non exclusivement, un organe de stator de turbomachine comprenant des aubes de stator et au moins une ailette. Elle vise également un procédé de montage d’au moins une ailette dans l’organe de stator.
Arrière-plan technologique Une turbomachine d’aéronef peut être équipée d’un ou de plusieurs organes de stator tel qu’un étage d’aubes de stator d’un compresseur ou d’une turbine. Les turbines et les compresseurs comprennent de manière générale plusieurs étages d’aubes de stator et d’aubes mobiles qui sont alternés suivant l’axe longitudinal de la turbomachine. Les aubes de stator s’étendent radialement entre deux parois radialement interne et externe. Un flux d’air traverse les compresseurs et les turbines, et circule entre les différents étages d’aubes de stator et d’aubes mobiles de ceux-ci. Les aubes de stator permettent de redresser le flux d’air en aval des aubes mobiles. Cependant, des tourbillons sont générés au niveau de la paroi radialement interne lors de l’interaction du flux d’air et des aubes de stator. Les tourbillons créent une perte par frottement et peuvent également engendrer des décollements aérodynamiques si ceux-ci heurtent la surface extrados des aubes de stator.
Des ailettes (ou « fin » en langue anglaise) ont été disposées entre des aubes de stator adjacentes afin de réduire, voire supprimer ces tourbillons. Ces ailettes sont généralement plus petites que les aubes de stator. Il existe plusieurs exemples d’ailettes comme celles décrites dans les documents de brevet FR-B1-3106614, FR1854134, et FR3081185. Toutefois, l’agencement de ces ailettes dans les organes de stator semble complexe pour la plupart par rapport à la paroi radialement interne par exemple et les ailettes ne semblent pas être faciles à monter et/ou démonter en cas de maintenance sans démonter l’organe de stator et/ou tout le module. En effet, les géométries de certaines ailettes, très fines, peuvent s’user rapidement et nécessiter un changement régulier. Par ailleurs, ces ailettes peuvent être montées sur des plateformes qui ont des moyens de maintien complexes sur la paroi radialement interne et qui peuvent donner lieu à des perturbations dans le flux d’air. A cela s’ajoute le fait que la forme des ailettes peut ne pas être adapté aux performances ou missions recherchées et qu’il est impossible de remédier à cette problématique de forme. Ces inconvénients nuisent ainsi aux performances de la turbomachine.
L’objectif de la présente invention est de fournir une solution simple, économique et robuste, qui permet d’intégrer de manière sûre et efficiente une ailette dans un organe de stator.
Nous parvenons à cet objectif conformément à l’invention grâce à un organe de stator de turbomachine, en particulier d’aéronef, s’étendant autour d’un axe longitudinal, l’organe de stator comprenant au moins une première aube de stator et au moins une deuxième aube de stator qui sont adjacentes circonférentiellement, les première et deuxième aubes de stator comprenant chacune une pale s’étendant radialement depuis une paroi annulaire centrée sur l’axe longitudinal, l’organe de stator comprenant une ailette agencée circonférentiellement entre la première et la deuxième aube de stator, la paroi annulaire comprenant une empreinte de forme prédéterminée ménagée dans son épaisseur, ouverte sur une surface radialement externe de la paroi annulaire et à distance des bords amont et aval de la paroi annulaire, l’ailette comprenant un pied, de forme complémentaire à l’empreinte, destiné à être agencé de manière amovible dans l’empreinte, et un corps d’ailette qui s’étend radialement depuis le pied et qui est allongé suivant une direction d’allongement sensiblement parallèle à l’axe longitudinal.
Ainsi, cette solution permet d’atteindre l’objectif susmentionné. En particulier, l’agencement des ailettes, considérées comme un système passif, permet une amélioration de l’opérabilité de la turbomachine en limitant, voire supprimant l’écoulement de passage entre deux aubes de stator adjacentes d’un organe de stator. Chaque ailette crée un mur proche des aubes de stator qui bloque l’écoulement pariétal en provenance de la surface intrados d’une pale d’une aube de stator adjacente. Les configurations de l’empreinte et du pied de forme correspondante permettent d’optimiser l’intégration de l’ailette dans la paroi annulaire de l’organe de stator et de sécuriser celle-ci de manière efficace. Leurs configurations permettent aussi de pouvoir remplacer chaque ailette facilement, par exemple, sous aile, sans avoir à démonter le module complet. Des ailettes avec des formes différentes peuvent être prévues en fonction des missions à réaliser ce qui permet d’optimiser le système et de le rendre plus flexible. Par ailleurs, le fait de remplacer les ailettes permet un gain économique, une flexibilité dans la forme des ailettes en fonction des performances recherchées et une réduction de l’impact environnemental.
L’organe de stator comprend également l’une ou plusieurs des caractéristiques et/ou étapes suivantes, prises seules ou en combinaison :
La membrane d’ultrafiltration est une membrane céramique ou organique, de préférence une membrane organique et mieux encore une association d’au moins une membrane spirale organique et d’au moins une membrane plane organique .
Avantageusement la ou les ultrafiltrations du caillé est/sont effectuée(s) au niveau de la membrane spirale avec une pression d’environ 1,5-3 bars en entrée et de 1-2 bars en sortie, et au niveau de la membrane plane avec une pression d’environ 5 à 10 bars en entrée et de 0,5 à 2 bars en sortie.
Au moins une des membranes ou toutes les membranes de filtration ont un seuil de coupure (MWCO) de 10-50 Kda, et préférentiellement de 10-20 Kda.
Selon une variante, la standardisation du mélange laitier (Iiii) ou (Iii’) peut en outre comprendre un ajustement de la teneur en protéines sériques natives traitées thermiquement de 0-20% (p/p) par rapport à la matière protéique totale dudit lait standardisé.
Le procédé de l’invention peut comprendre des étapes intermédiaires d’homogénéisation du mélange laitier en cours de traitement. Ainsi, une ou des homogénéisations peuvent être prévues au cours de l’étape de préparation du mélange laitier fromageable (I), notamment après l’une quelconque des sous-étapes (Ii), (Iii), (Iiii), (Ii’), (Iii’), (Iiii’), et/ou après l’étape d’égouttage du caillé chauffé (III) avant le refroidissement du caillé (IV). L’homogénéisation peut être effectuée par une technologie choisie parmi la haute pression, par exemple à une pression de 50-800 bars, ou des phénomènes de cisaillement appliqués au mélange à homogénéiser.
Dans un mode où tout le caillé n’est pas traité thermiquement et soumis à une ou plusieurs ultrafiltrations, le procédé de l’invention peut en outre comprendre une étape d’égouttage de l’autre partie du caillé non soumise à un chauffage et à une ultrafiltration, qui peut être conduite par une technique classique, par exemple sur filtre Berge. A l’issue, cette partie du caillé ainsi égouttée, ou rétentat, et le perméat peuvent être récupérés.
La partie du caillé égouttée classiquement et le caillé égoutté par ultrafiltration sont refroidis et sont avantageusement réunis avant le moulage ou le salage. Cette variante ne nuit pas significativement à l’aptitude fromagère du caillé ainsi obtenu. Dans ces conditions, le perméat du caillé égoutté classiquement est récupéré, il peut être soumis à une ultrafiltration et le rétentat résultant peut être soumis à un traitement thermique. Le rétentat d’ultrafiltration ainsi chauffé est avantageusement recyclé en amont du procédé au cours de la standardisation (Iiii) ou (Iii’) du mélange laitier à l’étape (I) de préparation du mélange laitier fromageable.
Selon une variante, le refroidissement du caillé à l’étape (IV) est réalisé par abaissement de la température à une valeur de 0-30°C.
L’intérêt du procédé de l’invention est renforcé s’il est combiné à un procédé d’obtention particulier du mélange laitier fromageable. Ainsi, ledit mélange est obtenu à partir de lait de vache, de chèvre ou de brebis, mais aussi d’autres mammifères, et à tout mélange de ces laits. De préférence, selon l’invention, c’est un lait de chèvre, éventuellement en mélange avec du lait de vache. Ainsi, le procédé de l’invention peut en outre comprendre les étapes suivantes :
a) pasteurisation du lait cru ;
b) écrémage du lait pasteurisé et récupération du lait écrémé d’une part et de la crème d’autre part ;
c) microfiltration du lait écrémé et récupération du rétentat de microfiltration ;
le rétentat de microfiltration récupéré à l’étape c) et la crème récupérée à l’étape b) étant des ingrédients dudit mélange laitier fromageable préparé à l’étape (I).
Le procédé de l’invention est illustré dans l’exemple qui suit, à l’appui des et .
représente un diagramme correspondant à un mode de mise en œuvre de l'invention dans lequel le mélange laitier fromageable (1) est coagulé pour obtenir un caillé qui est soumis à un traitement thermique (TT). Le caillé chauffé subit ensuite deux ultrafiltrations consécutives (UF1 et UF2). Le caillé ainsi égoutté est homogénéisé (H) puis refroidi (F). Il peut être réuni avec du caillé égoutté classiquement (2) afin d’obtenir un caillé (3) prêt à être moulé/salé ou salé/moulé selon l’étape (V).
représente un diagramme correspondant à un mode de mise en œuvre de l’invention comprenant en amont un traitement du lait d’origine par microfiltration. Le lait écrémé et pasteurisé (4) est soumis à une microfiltration (MF), dont le rétentat est ensuite standardisé avec de la crème (5) avant de subir un traitement thermique (TT) puis une homogénéisation de l’ensemble (H).
Enfin, l’invention a pour objet, selon un quatrième aspect, un aéronef comprenant au moins une turbomachine selon le troisième aspect.
Brève description des Figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : la est une vue de dessus d’un aéronef selon un exemple de réalisation de l’invention, la est une vue simplifiée en coupe longitudinale d’une turbomachine de l’aéronef de la , la est une vue simplifiée en coupe longitudinale d’une partie d’un mécanisme de changement de pas de la turbomachine de la , la est une vue simplifiée suivant un axe radial d’un bras de mise en rotation d’une aube à calage variable de la turbomachine de la , la est une vue simplifiée partielle en coupe longitudinale d’une première variante d’un dispositif de verrouillage du mécanisme de changement de pas de la , dans une première configuration, la est une vue similaire à celle de la , le dispositif de verrouillage étant dans une deuxième configuration, les Figures 7 et 8 sont des vues simplifiées partielles en coupe longitudinale d’autres variantes du dispositif de verrouillage du mécanisme de changement de pas de la , et les Figures 9 et 10 sont des vues de face d’un organe de blocage du dispositif de verrouillage des Figures 5 et 6.
La , déjà décrite, est vue de côté de la partie amont du banc d’essai de turbomachine de la .
Description détaillée de l’invention Dans la description ci-dessous, les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport au sens normal de circulation du gaz et de l’air dans l’ensemble industriel, dans la turbine à gaz et dans le conduit d’échappement pendant un fonctionnement usuel de cet ensemble industriel.
L’invention est décrite ci-dessous dans le cas où la turbine à gaz 90 est une turbomachine et où l’ensemble industriel 80 est un banc d’essai de cette turbomachine, mais s’applique à tout ensemble industriel comportant une turbine à gaz où le gaz déplacé doit être dépollué. Un tel ensemble industriel est par exemple une usine, une centrale thermique à gaz, un incinérateur. L’invention est décrite ci-dessous dans le cas où le gaz polluant est du gaz carbonique CO 2 , mais s’applique à tout gaz polluant (par exemple Sox, Nox) et particules polluantes.
La représente un banc d’essai de turbomachine 90 selon l’invention. Ce banc d’essai 80 comprend un bâtiment 88 qui comprend, de l’amont vers l’aval (dans le sens normal de circulation de l’air en fonctionnement de la turbomachine 90) une cheminée d’admission 81, une salle 82 et une cheminée d’échappement (83, 84) qui comprend au moins une (première) cheminée d’échappement 83. L’air pénètre dans la salle 82 par la cheminée d’admission 81 verticale qui est ouverte sur l’extérieur à son entrée. La salle 82 comprend une turbomachine 90 qui est monté sur une balance de poussée 91 et qui est destinée à être testée.
En fonctionnement de la turbomachine 90 (c’est-à-dire durant un test), on distingue trois flux d’air qui circulent dans la salle 82 :
le flux primaire (FP), qui passe au travers de la chambre de combustion (cœur HP (Haute Pression)) de la turbomachine 90 et participe à la combustion. Ce flux primaire FP est donc en sortie chargé de gaz carbonique CO 2 mais également d’eau, de Sox, Nox et autres particules polluantes.
le flux secondaire (FS), qui est compressé par la soufflante de la turbomachine 90 et qui génère la majeure partie de la poussée. Ce flux secondaire FS circule initialement autour du flux primaire FP.
le flux d’air induit (FI), qui est aspiré par la dépression en sortie de la turbomachine 90. En effet, le flux moteur, somme du flux primaire FP et du flux secondaire FS, en entrant dans le tube externe 10, entraîne par effet de trompe à jet un flux dit « induit » qui circule dans la salle d’essais 82 sans passer par la turbomachine 90. Ce flux induit FI circule initialement autour du flux secondaire FS.
Ces trois flux d’air constituent le flux de gaz déplacé par la turbomachine 90. Ce flux de gaz déplacé passe par la cheminée d’échappement (83, 84) puis sort du bâtiment 88. Ce flux de gaz déplacé passe dans un dispositif de traitement 70 de gaz carbonique qui est destiné à traiter ce gaz carbonique et qui est compris dans le banc d’essai 80. Par exemple ce dispositif de traitement 70 est situé dans le bâtiment 88. Ce dispositif de traitement 70 capture le gaz carbonique afin que le flux de gaz qui sort de ce dispositif de traitement 70 soit le moins chargé en gaz carbonique possible, c’est-à-dire que ce flux de gaz soit dépollué. Par exemple, ce dispositif de traitement 70 de gaz carbonique se situe dans la cheminée d’échappement (83, 84). Cette capture du gaz carbonique s’effectue durant le test de la turbomachine 90 (dans le cas général, en fonctionnement de la turbine à gaz 90, c’est-à-dire lorsque la turbine à gaz 90 est en marche).
Selon l’invention, le dispositif de traitement 70 de gaz carbonique comporte un adsorbant 71 solide qui est destiné à capturer les molécules de gaz carbonique. Ce dispositif de traitement 70 de gaz carbonique est illustré en . La (A) illustre le phénomène d’adsorption, dans lequel les molécules de gaz carbonique (schématisé par des particules noires) qui sont présentent dans le flux aval sont adsorbés dans l’adsorbant 71 (schématisé par un groupe de cylindres poreux). Ainsi, le gaz qui ressort de l’adsorbant 71 en aval comprend essentiellement des molécules autres que le gaz carbonique.
Dans un mode de réalisation l’adsorbant solide 71 est dimensionné de manière à récupérer le gaz polluant émis pendant un temps donné avec un rendement de capture souhaité (de manière non limitative ce rendement de capture est par exemple supérieur à 25 %, supérieur à 50%, supérieur à 75 %, préférentiellement supérieur à 90 %). Ce temps donné correspond par exemple au temps d’essai d’une turbine à gaz. Par exemple, le dispositif de traitement 70 est apte à adsorber le gaz polluant dans la totalité de l’adsorbant 71. De manière non limitative, adsorber dans la totalité de l’adsorbant 71 signifie que plus de 20% de la surface de l’adsorbant 71 est saturé de gaz polluant. Par exemple plus de 80% de la surface de l’adsorbant 71 est saturé de gaz polluant. Par exemple 100% ou presque 100% de la surface de l’adsorbant 71 est saturé de gaz polluant. De manière non limitative, désorber la totalité de l’adsorbant 71 signifie que plus de 20% du gaz polluant adsorbé est désorbé. Par exemple, plus de 80% du gaz polluant adsorbé est désorbé. Par exemple 100% ou presque 100% du gaz polluant adsorbé est désorbé.
Avantageusement, le dispositif de traitement 70 de gaz carbonique ne comprend qu’un unique adsorbant 71 solide. On explique ci-dessous l’architecture et le fonctionnement du banc d’essai 80, ce qui permet de comprendre pourquoi le dispositif de traitement 70 de gaz carbonique peut ne comprendre qu’un unique adsorbant 71 solide.
Le banc d’essai 80 comprend un récupérateur de chaleur 40 qui est apte à récupérer la chaleur émise par la turbomachine 90 durant une phase de fonctionnement de cette turbomachine 90, et à restituer cette chaleur après cette phase de fonctionnement. La restitution peut éventuellement commencer pendant la phase de fonctionnement. Immédiatement en sortie de la turbomachine 90, la température du flux de gaz déplacé est de plusieurs centaines de degrés Celsius. Cette chaleur est restituée pour être utilisée pour désorber la totalité de l’adsorbant 71 solide, après l’adsorption du gaz polluant (par exemple gaz carbonique) par l’adsorbant 71. En effet, la désorption est un procédé qui nécessite un apport de chaleur. Cette désorption s’effectue à une température de chauffage Tc qui est au moins égale à la température de désorption Td de l’adsorbant 71. La température de désorption Td est supérieure à la température ambiante, et avantageusement à la température maximale du gaz à l’entrée de l’adsorbant 71 lors de la phase de fonctionnement de la turbomachine. La température de désorption Td est la température à laquelle l’adsorbant relâche (restitue) le gaz polluant qu’il a adsorbé durant la phase d’adsorption. Ainsi, on peut désorber la totalité de l’adsorbant 71 solide avec récupération du gaz carbonique, c’est-à-dire le régénérer après une phase de fonctionnement (ici un test) de la turbomachine 90, pendant une période où il n’y a pas de test. Cet adsorbant 71 solide peut alors être utilisé à nouveau lors d’un prochain test d’une turbomachine. La (B) illustre ce phénomène de désorption. Dans le cas où le dispositif de traitement 70 de gaz carbonique ne comprend qu’un unique adsorbant 71 solide on optimise ainsi l’utilisation des absorbants car il n’est pas nécessaire d’utiliser un second adsorbant lors de ce prochain test (pendant que le premier adsorbant serait désorbé). En conséquence, on simplifie l’architecture du dispositif de traitement 70 du gaz carbonique. En particulier, on diminue le volume et le poids de ce dispositif 70.
De plus, la récupération de la chaleur du flux de gaz déplacé s’effectue en aval de la turbomachine 90 et en amont du dispositif de traitement 70. La température du flux de gaz déplacé qui est adsorbé dans l’adsorbant 71 solide est donc diminuée. Or il s’avère que le procédé d’absorption sur solide est plus efficace lorsqu’il s’effectue à une température plus basse (entre 20°C et 50°C). L’adsorption du gaz carbonique est donc maximisée.
Ainsi, on voit que la récupération et l’utilisation de la chaleur émise par la turbomachine 90 durant un test de cette turbomachine 90 permet d’optimiser sous plusieurs aspects le fonctionnement du dispositif de traitement 70 du gaz carbonique.