INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Cependant, avec de tels dispositifs de mesures, l’écoulement de l’air dans le moteur peut être altéré résultant en des mesures difficilement exploitables. En effet, le dispositif de mesure aura tendance à perturber l’écoulement qu’il doit mesurer. Des expériences ont même donné des résultats non exploitables du fait du positionnement du dispositif de mesure. En outre, dans de tels environnements moteurs, le dispositif de mesure doit résister mécaniquement aux sollicitations et contraintes liées à l’écoulement de l’air dans la veine du moteur et ne doit pas risquer d’entrer en résonnance mécanique sur la plage de régimes de rotation moteur. En particulier, il est indispensable de respecter le critère mécanique suivant : le mesureur ne doit admettre aucune interaction modale dans la plage de fonctionnement de la machine, avec le balourd machine appelé 1N qui correspond à une charge périodique induite sur les structures de la machine du fait du déséquilibrage des parties tournantes. Ce balourd intervient donc 1 fois par tour d’arbre de la machine et évolue en fonction du régime de la machine. On cherche donc à éviter tout risque de résonnance mécanique couplée à un certain régime moteur sur le mesureur, pour éviter sa rupture.
En résumé, on cherche à réduire au maximum la taille du dispositif de mesure tout en assurant sa tenue mécanique, ces deux critères étant en réalité antagonistes.
Le présent document vise à améliorer les dispositifs de mesures de caractéristiques de l’écoulement d’air dans la veine de la turbomachine en améliorant leurs caractéristiques pour réduire leur impact sur l’écoulement de la veine tout en leur offrant une grande robustesse.
Résumé Le présent document concerne une turbomachine comprenant : - une veine d’écoulement d’air s’étendant atour d’un axe longitudinal délimitée par une première paroi annulaire interne définissant un rayon interne R interne et une seconde paroi annulaire externe définissant un rayon externe R externe , au moins N paires de dispositifs de mesure, lesdites paires de dispositifs de mesure se répartissant angulairement entre lesdites parois annulaires et s’étendant dans ladite veine, chaque paire de dispositifs de mesure comportant : - un premier dispositif de mesure pourvu d’un premier mât muni d’une extrémité fixe de fixation sur ladite première paroi annulaire et d’une extrémité libre, tournée vers ladite seconde paroi annulaire, pourvue d’un premier support d’organes de mesure s’étendant perpendiculairement audit premier mât dans ladite veine selon un premier arc de mesure, et, - un deuxième dispositif de mesure pourvu d’un deuxième mât muni, d’une extrémité fixe de fixation sur ladite seconde paroi annulaire et, à une extrémité libre, tournée vers ladite première paroi annulaire, pourvue d’un deuxième support d’organes de mesure s’étendant perpendiculairement audit deuxième mât dans ladite veine selon un deuxième arc de mesure, pour lequel : - la veine est divisée en 2N iso-sections de veine de rayon R 1 à R 2N et les dispositifs de mesure des paires de dispositifs sont dimensionnés de sorte que le premier arc de mesure s’étend selon un premier rayon R p et le deuxième arc de mesure s’étend selon un deuxième rayon R p+N avec p=1 à N ; ou - la veine est divisée en 2N+1 iso-sections de veine de rayon R1 à R 2N+1 , les dispositifs de mesure des paires de dispositifs sont dimensionnés de sorte que le premier arc de mesure s’étend selon un premier rayon R p ’ avec p’=1 à N et le deuxième arc de mesure s’étend selon un deuxième rayon R p ’’ +N avec p=2 à N+1, et un dispositif de mesure supplémentaire unitaire comporte un troisième mât et un troisième support d’organes de mesure, dimensionnés de sorte que ledit troisième support d’organes forme un troisième arc de mesure s’étendant selon un rayon R N+1 .
Les paires de dispositifs de mesure intégrés dans la veine de la turbomachine permet de minimiser l’obstruction aérodynamique locale de la veine d’écoulement d’air et donc d’obtenir des caractéristiques, telles que la pression et/ou la température dans la veine, les plus fiables et reproductibles possibles. Le positionnement du premier dispositif sur la première paroi annulaire externe et celui du deuxième dispositif sur la seconde paroi annulaire interne permettent de minimiser les porte-à-faux, c’est-à-dire la longueur des premiers et deuxièmes mâts qui contribuent le plus significativement à l’impact aérodynamique. Ainsi, en séparant le premier support d’organe de mesures du deuxième support d’organe de mesures, la longueur en porte-à-faux est minimisée et le débit d’air massique traversant la veine n’est pas obstrué par la présence desdits organes de mesures. En outre, de par cette configuration, l’étendue circonférentielle des premiers et deuxièmes supports d’organes de mesures est minimisée, ce qui tend également à limiter l’obstruction générée. La présente invention apporte un important gain aérodynamique et permet de respecter les contraintes de dessins aérodynamiques sans risquer de rencontrer des phénomènes dits asynchrones.
Par ailleurs, dans la configuration de la présente invention, on s’affranchit de la matière qui lierait le premier dispositif au deuxième dispositif. Cela permet de diminuer encore l’impact aérodynamique associé à cette matière supprimée.
D’un point de vue vibratoire, la présente invention est bénéfique puisqu’il est possible d’avoir des fréquences plus hautes ou conserver les mêmes fréquences mais réduire une épaisseur intrusive des paires de dispositifs de mesure. Cela a pour conséquence de faire remonter les fréquences propres desdits paires de dispositif de mesure sans augmenter l’épaisseur des branches principales dudit dispositif de mesure. Ce dispositif de mesure permet d’éviter tout risque de résonnance mécanique sur les premiers et deuxièmes supports d’organes de mesure, pour éviter leur rupture.
La présente invention remplit donc à la fois les critères aérodynamiques de non-obstruction de la veine et les critères mécaniques de préservations dudit dispositif de mesure.
Les premiers arcs de mesures peuvent suivre la formule suivante:
3 Système d’essuie-glace
31 Premier essuie-glace
31a Premier bras d’essuie-glace
31b Premier balai d'essuie-glace
32 Second essuie-glace
32a Second bras d’essuie-glace
32b Premier balai d’essuie-glace
33 Première unité d’entraînement
34 Seconde unité d’entraînement
35 Seconde unité de commande
36 Moteur
37 Arbre d’entraînement
37a Sens de rotation de l’arbre d’entraînement 37
37b Sens de rotation de l’arbre d’entraînement 37
La tour 2 est ensuite fabriquée conformément à la géométrie de la tour 2 déterminée grâce au procédé de conception selon l’invention.
Grâce à l’invention, il est possible de concevoir et fabriquer des tours 2 de différentes hauteurs dans lesquelles la distance entre chaque extrémité longitudinale 2A, 2B des mâts 11, 12, 13 et la structure de renfort extrême 26 la plus proche de cette extrémité longitudinale est identique quelle que soit la hauteur totale HT de la tour 2.
En particulier, l’invention concerne également un procédé de détermination de la géométrie d’un ensemble de plusieurs tours 2 telles que décrites précédemment, chaque tour 2 présentant une hauteur totale HT mesurée le long de la direction longitudinale D, selon lequel : - on dispose la structure de renfort extrême 26 la plus proche d’une extrémité longitudinale supérieure 2A de chaque tour 2 à une même première distance prédéfinie de cette extrémité longitudinale supérieure 2A, - on dispose la structure de renfort extrême 26 la plus proche d’une extrémité longitudinale inférieure 2B de chaque tour 2 à une même deuxième distance prédéfinie de cette extrémité longitudinale inférieure 2B, - on détermine les positions des autres structures de renfort 20, 25 de chaque tour 2 de sorte que lesdits espacements EN, EA des structures de renfort 20, 25, 26 de chaque tour 2 comportent une pluralité d’espacement normaux EN présentant une distance d’espacement normale H1, et un nombre égal à un ou deux d’espacement d’adaptation EA présentant une distance d’espacement d’adaptation H2 différente de ladite distance d’espacement normale H1, ladite distance d’espacement d’adaptation H2 étant déterminée en fonction de la hauteur totale HT de la tour 2.
Le fait que la distance entre l’extrémité longitudinale supérieure 2A de la tour 2, orientée du côté de la paroi de plafond 9 de la cuve 1, et la structure de renfort extrême 26 la plus proche soit maintenue constante d’une tour 2 à l’autre permet de conserver un accès facile à la plateforme qui permet les travaux d’installation et de maintenance de la cuve 1 quelle que soit la profondeur de la cuve. Cet accès peut en effet être entravé lorsque la distance entre l’extrémité longitudinale supérieure 2A de la tour 2 et la structure de renfort extrême 26 la plus proche est réduite.
En outre, le fait que la distance entre l’extrémité longitudinale inférieure 2B de la tour, orientée du côté du fond de la cuve 1, et la structure de renfort extrême 26 la plus proche soit maintenue constante permet de conserver les dimensions adéquates pour l’installation des pompes 40 en bas de la tour 2, comme cela sera décrit ci-après.
La conception et la fabrication de tours 2 de différentes hauteurs et leur installation dans la cuve correspondante est ainsi facilitée.
La tour 2 selon l’invention est fabriquée par exemple à l’extérieur de la cuve 1. Dans le cas de l’exemple représenté sur les figures, des tronçons de mâts sont soudés entre eux pour former les mâts 11, 12, 13. Les traverses 21 sont assemblées par soudure à deux premiers des mâts 11, 12, 13 aux positions déterminées, à plat. Les traverses additionnelles 22 sont ajoutées entre ces deux premiers mâts. Le troisième mât est assemblé aux deux autres grâce aux traverses 21 et aux traverses additionnelles 22 adéquates. Les accessoires sont fixés sur la tour 2 ainsi formée.
La tour 2 est ensuite redressée et installée dans la cuve 1.
L’invention concerne également la cuve 1 étanche et thermiquement isolante de stockage de gaz liquéfié comportant la tour 2 telle que décrites précédemment.
Comme mentionné plus haut, la tour 2 est suspendue, à l’une de ses extrémités longitudinales, à la paroi de plafond 9 de la cuve 1. Elle est fixée à une base 30 à son autre extrémité longitudinale.
La cuve 1 selon l’invention comporte en outre au moins une pompe 40 supportée par ladite tour 2, pour le chargement ou le déchargement de la cuve 1. Il est prévu par exemple deux pompes 40 qui sont logées entre la base 30 de la tour 2 et la structure de renfort extrême 26 la plus proche de cette base 30 ( ).
Dans l’exemple représenté sur les figures, deux des mâts 11, 12 forment une ligne de déchargement de la cuve 1 et sont pour ce faire chacun associés à l’une des pompes de déchargement 40. Le troisième mât 13 forme quant à lui un puit de secours permettant la descente d’une pompe de secours et d’une ligne de déchargement en cas de défaillance des autres pompes de déchargement.
De préférence, selon l’invention, la distance entre la paroi de plafond 9 de la cuve 1 et la structure de renfort extrême 26 la plus proche de l’extrémité longitudinale supérieure 2A de la tour 2 est comprise entre 1,5 et 6 mètres, de préférence entre 1,7 et 5,5 mètres, de préférence égale à 2,7 mètres.
Plus précisément, selon un exemple de réalisation, la distance entre la paroi de plafond 9 de la cuve 1 et la structure de renfort extrême 26 la plus proche de l’extrémité longitudinale supérieure 2A de la tour 2 pour une cuve correspondant au produit Mark III® est comprise entre 2 et 4,5 mètres.
Selon un autre exemple de réalisation, la distance entre la paroi de plafond 9 de la cuve 1 et la structure de renfort extrême 26 la plus proche de l’extrémité longitudinale supérieure 2A de la tour 2 pour une cuve correspondant au produit NO96® est comprise entre 2 et 5,5 mètres.
Selon un autre exemple de réalisation, la distance entre la paroi de plafond 9 de la cuve 1 et la structure de renfort extrême 26 la plus proche de l’extrémité longitudinale supérieure 2A de la tour 2 pour une cuve correspondant au produit Mark III® pour navire propulsé par gaz liquéfié est comprise entre 1,7 et 4,2 mètres.
Selon le mode de réalisation de la , les préformes 2 sont alignées les unes à la suite des autres en une rangée s’étendant selon le trajet de circulation T. En variante représentée sur la , les préformes 2 circulent sur au moins deux rangées R1 , R2 parallèles selon le trajet de circulation T, les préformes 2 étant disposées en quinconce dans l’enceinte. Par en quinconce, on entend que les préformes 2 d’une rangée R1 sont décalées selon la direction longitudinale par rapport aux préformes 2 de l’autre rangée R2. L’écartement selon la direction transversale entre les rangées R1, R2, et l’écartement selon la direction longitudinale entre les préformes 2 peuvent être ajustés en fonction notamment du diamètre des préformes 2. L’entraînement sur deux rangées peut être similaire à celui des préformes 2 sur une rangée unique.
Le premier élément de chauffage 6 et le deuxième élément de chauffage 10 sont associés l’un à l’autre, comme cela sera décrit plus en détail ultérieurement, pour former une paire d’élément de chauffage. Comme cela décrit plus en détail ultérieurement, l’unité de traitement thermique 1 comprend par exemple plusieurs paires d’éléments de chauffage, formées chacune d’un premier élément de chauffage 6 s’étendant sur la première paroi 4 et d’un deuxième élément de chauffage 10 s’étendant sur la deuxième paroi 8. Les premier et deuxième éléments de chauffage 6, 10 s’étendent au moins en partie l’un en regard de l’autre de part et d’autre de l’enceinte. Par « s’étendent au moins en partie l’un en regard de l’autre de part et d’autre de l’enceinte », on entend que les premier et deuxième éléments de chauffage 6, 10 s’étendent sensiblement à une même hauteur selon la direction d’élévation et au moins en partie l’un en face de l’autre selon la direction transversale. Selon un mode de réalisation, les premier et deuxième éléments de chauffage 6, 10 d’une paire d’élément de chauffage sont toutefois décalés l’un par rapport à l’autre selon la direction longitudinale de sorte que le deuxième élément de chauffage 10 ne s’étend qu’en partie en regard du premier élément de chauffage 6. Un tel mode de réalisation est par exemple décrit dans le document EP 2 782 741 et l’homme du métier pourra se référer à ce document pour obtenir plus de détail sur un tel mode de réalisation, notamment en termes de dimensionnement et de positionnement des éléments de chauffage les uns par rapport aux autres.
Le premier élément de chauffage 6 et le deuxième élément de chauffage 10 d’une paire d’éléments de chauffage sont identiques, comme visible sur la . Ainsi, seul le premier élément de chauffage 6 va à présent être décrit plus en détail.
Le premier élément de chauffage 6 comprend par exemple une pluralité de sources de rayonnement 12 électromagnétique monochromatique ou pseudo-monochromatique. Plus particulièrement, le premier élément de chauffage 6 est par exemple un émetteur laser et les sources de rayonnement 12 sont des puces laser agencées pour émettre un rayonnement laser dans le domaine de l’infrarouge selon une direction d’émission E sensiblement parallèle à la direction transversale. Les sources de rayonnement 12 sont par exemple agencées les unes à côté des autres sur un support de sorte à former au moins une rangée de sources de rayonnement 12 s’étendant selon la direction longitudinale. Selon un mode de réalisation, les sources de rayonnement 12 forment au moins une rangée supérieure 14 et au moins une rangée inférieure 16 disposées l’une au-dessus de l’autre selon la direction d’élévation. Selon le mode de réalisation représenté sur la , chaque élément de chauffage 6, 10 comprend deux rangées supérieures 14 et deux rangées inférieures 16 de sources de rayonnement 12. Les sources de rayonnement 12 sont connectées électriquement en série les unes aux autres entre une borne de connexion positive 18 et une borne de connexion négative 20 .
De tels éléments de chauffage sont par exemple décrits dans le document FR 3 124 030 et l’homme du métier pourra se référer à ce document pour obtenir plus de détail, notamment en ce qui concerne la structure de chaque source de rayonnement 12, l’agencement des sources de rayonnement 12 sur un support, la connexion des sources de rayonnement 12 entre elles et le refroidissement des éléments de chauffage. Il est entendu que l’invention n’est pas limitée à des éléments de chauffage formés par des émetteurs laser et s’applique également à d’autres types d’élément de chauffage, tels que des lampes tubulaires à incandescence de type halogène.
Lorsque l’unité de traitement thermique 1 comprend plusieurs paires d’éléments de chauffage, les éléments de chauffage sont répartis pour exposer l’ensemble de l’enceinte, en dehors d’une zone dans laquelle s’étendent le col des préformes, à la chaleur émise par les éléments de chauffage. Ainsi, les premiers éléments de chauffage 6 sont par exemple répartis au moins selon la direction longitudinale sur la première paroi 4 et les deuxièmes éléments de chauffage 10 sont par exemple répartis au moins selon la direction longitudinale sur la deuxième paroi 8, les premier et deuxième éléments de chauffage 6, 10 d’une paire d’éléments de chauffage s’étendant au moins en partie en regard l’un de de l’autre selon la direction transversale. En variante ou en complément, les premiers éléments de chauffage 6 sont par exemple répartis au moins selon la direction d’élévation sur la première paroi 4 et les deuxièmes éléments de chauffage 10 sont par exemple répartis selon la direction d’élévation sur la deuxième paroi 8, les premier et deuxième éléments de chauffage 6, 10 d’une paire d’éléments de chauffage s’étendant au moins en partie en regard l’un de l’autre selon la direction transversale.
Lorsque les premier et deuxième éléments de chauffage 6, 10 d’une paire d’éléments de chauffage sont décalés l’un par rapport à l’autre selon la direction longitudinale, le premier élément de chauffage 6 s’étend au moins en partie en regard d’une section réfléchissante 22 de la deuxième paroi 8 et le deuxième élément de chauffage 10 s’étend en regard d’une section réfléchissante 22 de la première paroi 4. Les secteurs réfléchissants 22 s’étendent par exemple entre des colonnes d’élément de chauffage adjacentes de sorte que la première et la deuxième parois 4, 8 sont à la fois émettrices de chaleur et réfléchissantes de la chaleur. Comme indiqué précédemment, un tel agencement d’unité de traitement thermique 1 est déjà connu en soi et ne sera pas décrit plus en détail ici. L’homme du métier peut se référer au document EP 2 782 741.
La ou chaque paire d’éléments de chauffage est alimentée en électricité par une même source de courant 24 , comme représenté sur la . En d’autres termes, lorsque l’unité de traitement thermique comprend plusieurs paires d’éléments de chauffage, l’unité de traitement thermique 1 comprend au moins autant de sources de courant 24 alimentant chacune une des paires d’éléments de chauffage. L’alimentation en électricité des paires d’éléments de chauffage au moyen de sources de courant 24 étant identique pour chaque paire d’élément de chauffage, un seul circuit d’alimentation entre les premier et deuxième éléments de chauffage 6, 10 et une source de courant 24 va à présent être décrit.
Comme représenté sur la , les premier et deuxième éléments de chauffage 6, 10 de la paire d’éléments de chauffage sont connectés électriquement en série à la même source de courant 24. En d’autres termes, le circuit électrique connectant le premier élément de chauffage 6, le deuxième élément de chauffage 10 et la source de courant 24 en série comprend au moins :
- une connexion 26 allant d’une borne de connexion positive 28 de la source de courant 24 à la borne de connexion positive 18 du premier élément de chauffage 6,
- une connexion 30 allant de la borne de connexion négative 20 du premier élément de chauffage 6 à la borne de connexion positive du deuxième élément de chauffage 10, et
- une connexion 32 allant de la borne de connexion négative 20 du deuxième élément de chauffage 10 à une borne de connexion négative 34 de la source de courant 24.
En reliant le premier élément de chauffage 6 et le deuxième élément de chauffage 10 d’une paire d’éléments de chauffage en série avec la même source de courant 24, on s’assure que la puissance de chauffage, par exemple la puissance laser, délivrée par le premier élément de chauffage 6 est identique à la puissance de chauffage délivrée par le deuxième élément de chauffage 10. En effet, la puissance de chauffage délivrée par un élément de chauffage est directement liée au courant traversant cet élément de chauffage de sorte qu’en connectant le premier élément de chauffage 6 et le deuxième élément de chauffage 10 en série, il est garanti que le courant qui traverse les premier et deuxième éléments de chauffage 6, 10 est le même et que la puissance de chauffage délivrée par ces éléments de chauffage est également la même. Ainsi, les préformes 2 circulant dans l’enceinte sont exposées à la même puissance de chauffage venant de la première paroi 4 et de la deuxième paroi 8, ce qui garantit l’application uniforme du profil de chauffage souhaité. L’invention est en outre particulièrement avantageuse lorsque les préformes 2 circulent sur deux rangées R1, R2 dans l’enceinte, comme décrit précédemment. En effet, dans ce cas, les préformes 2 de la rangée R1 sont plus proches de la première paroi 4 tandis que les préformes 2 de la rangée R2 sont plus proches de la deuxième paroi 8. Afin que les préformes 2 des deux rangées R1, R2 se voient appliquer le même profil de chauffage, il est donc crucial que les éléments de chauffage des deux parois délivrent la même puissance de chauffage, ce qui est rendu possible par la connexion en série des premier et deuxième éléments de chauffage 6, 10 de chaque paire d’éléments de chauffage à une source de courant 24 attribuée à chaque paire d’éléments de chauffage.
En outre, l’’invention permet également de réduire le nombre de sources de courant 24 de l’unité de traitement thermique par rapport à une unité de traitement dans laquelle chaque élément de chauffage est alimenté par une source de courant dédiée. En effet, une source de courant alimentant deux éléments de chauffage, le nombre de sources de courant est ainsi divisé par deux. Cela permet de réaliser des économies d’énergie et de réduire l’encombrement des sources de courant.
De plus, lorsque le profil de chauffage appliqué aux préformes 2 doit être modifié, l’invention permet de s’assurer que la modification de la puissance de chauffage soit appliquée simultanément sur le premier élément de chauffage 6 et sur le deuxième élément de chauffage 10 d’une paire d’élément de chauffage. En effet, en modifiant la valeur de courant délivrée par la source de courant 24, on modifie simultanément le courant qui traverse les premier et deuxième éléments de chauffage 6, 10 qui délivrent alors la même puissance instantanée. A cet effet, l’unité de traitement thermique 1 comprend par exemple un dispositif de commande 36 du courant dans le circuit électrique connectant le premier élément de chauffage, le deuxième élément de chauffage et la source de courant en série. Ce dispositif de commande est agencé pour faire varier le courant dans le circuit électrique connectant le premier élément de chauffage, le deuxième élément de chauffage , en faisant varier la valeur du courant délivré par la source de courant 24, afin de faire varier simultanément la puissance de chauffage du premier élément de chauffage 6 et du deuxième élément de chauffage 10. Un tel dispositif de commande 36 est par exemple formé par une carte drive. Selon le mode de réalisation représenté sur la , un dispositif de commande 36 peut former deux sources de courant 24 avec les bornes de connexion correspondantes afin de piloter simultanément deux paires d’éléments de chauffage, par exemple des paires d’éléments de chauffage disposées l’une au-dessus de l’autre selon la direction d’élévation.