INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Ce combustible est introduit dans un cylindre de section transversale circulaire fermé à chacune de ses deux extrémités par un bouchon. Ce cylindre est dénommé crayon et décrit plus précisément ci-après. Le crayon est étanche et constitue la première barrière de confinement.
Les crayons sont regroupés par paquets et agencés suivant un réseau à pas carré. Pour les familles d’installation de la filière française appelées « paliers » de 900 MWe et 1300 MWe, le nombre est de 264 crayons auxquels s’ajoutent 25 autres tubes, qui composent alors un assemblage qui incorpore également de nombreux éléments de structure (embout inférieur, grilles de maintien, tube d’instrumentation, 24 tubes guide où coulissent 24 crayons de commande, embout supérieur, ressorts de maintien) comme montré sur la du document .pdf précité.
En , on a représenté un crayon de combustible nucléaire 1 selon l'état l’art dans sa configuration d'utilisation dans un réacteur nucléaire REP, c'est-à-dire en position verticale avec les pastilles 6 vers la partie inférieure comme précisé ci-dessous.
Le crayon 1 est constitué d'une gaine 2 classiquement en Zircaloy-4 (Zr4) fermée à chacune de ses extrémités par un bouchon respectivement supérieur 3 et inférieur 4 qui est soudé sur celle-ci. Ce crayon étanche est rempli d’hélium, typiquement à 25 bars à froid pour des combustibles usuels, pour contrebalancer en partie l’effet de la pression externe de 150 bars du fluide caloporteur.
L'intérieur de la gaine est essentiellement divisé en deux compartiments, dont l'un 5 en partie haute, entre le haut de la colonne fissile et le bouchon supérieur 3, constitue une chambre d'expansion de gaz et l'autre loge la colonne fissile formée par l'empilement de pastilles de combustible nucléaire 6 qui s'étendent chacune selon la direction longitudinale XX' du crayon 1.
La chambre d’expansion est un volume libre destiné à recevoir les Produits de Fission sous forme gazeuse, appelés usuellement Gaz de Fission (GdF).
Dans l'empilement représenté, chaque pastille 6 a sensiblement la même longueur ou hauteur H.
Un ressort hélicoïdal de compression 7, en général en Inconel®, est logé dans la chambre d'expansion 5 avec son extrémité inférieure en appui contre la face supérieure de la pastille 6, la plus en hauteur de l’empilement des pastilles, et son autre extrémité en appui contre le bouchon 3 supérieur.
En sus du maintien de l'empilement de pastilles 6 selon l'axe longitudinal XX' et « l'absorption » au cours du temps du gonflement longitudinal des pastilles 6, l'autre fonction de ce ressort 7 est d'empêcher le flambage de la section de la gaine sur son mode d'ovalisation. Autrement dit, il doit empêcher l'extrême ovalisation de la section de la gaine.
La fonction primaire d’un crayon combustible est de produire, puis de transmettre la chaleur produite par les réactions de fission au sein du combustible.
A ce jour, une pastille combustible telle qu’elle est mise en œuvre usuellement dans un réacteur REP, est constituée d’oxyde d’uranium UO 2 enrichi en U 235 à environ 5%, le complément étant de l’U 238 fertile.
Chaque pastille dégage, par fission nucléaire, de l’énergie sous forme de chaleur et qui varie au cours du temps en fonction de l’usure du combustible mais aussi de la variation de l’altitude des crayons de commande, de la température du circuit primaire.
La puissance ainsi dissipée est également fonction, à la fois, de la position de la pastille dans le crayon, de la position du crayon dans l’assemblage, et de la position de l’assemblage dans le cœur.
Cette puissance est évacuée vers la source froide du circuit primaire (l’eau primaire de refroidissement) en rencontrant un certain nombre d’obstacles thermiques que l’on peut synthétiser comme suit : un fort gradient thermique entre le centre et la périphérie de la pastille induit par la faible conductivité thermique de l’UO 2 ; un gradient thermique radial entre pastille et gaine du crayon. En effet, le joint entre pastille et gaine, entièrement gazeux (de l’hélium) en début d’irradiation devient totalement comblé au cours du second cycle. Toutefois, la rugosité de la pastille permet la présence discontinue de gaz qui n’est plus simplement de l’hélium mais comprend également des GdF : ainsi, le contact entre pastille et gaine n’est jamais parfait et crée donc, par sa résistance thermique, un gradient thermique radial; la conduction thermique radiale à travers la gaine; la résistance due à l’échange convectif radial entre la face externe de la gaine et le fluide caloporteur.
L’évacuation de la chaleur en régime de fonctionnement nominal et en régime incidentel et accidentel est principalement régie par l’équation de conduction de la chaleur (ou équation de Fourier) avec dissipation d’énergie pour la pastille de combustible à laquelle s’ajoute l’équation de Newton qui modélise les échanges convectifs par un coefficient d’échange thermique entre la gaine et le fluide caloporteur.
- un cylindre droit de matière fissile d’axe central (X) dont la longueur et le diamètre définissent respectivement la longueur et le diamètre de la pastille; une pluralité d’inserts en matériau conducteur thermique, les inserts étant des barreaux pleins, répartis selon différentes positions azimutales et d’altitude au sein du cylindre droit, en étant distants les uns des autres.
Les barreaux peuvent être rectilignes. Les inserts peuvent être avantageusement métalliques ou en alliage métallique ou céramiques.
Ils peuvent être de section transversale carrée, rectangulaire, circulaire ou elliptique.
Les barreaux sont de préférence répartis de manière homogène dans le volume du cylindre droit.
Selon un mode de réalisation avantageux, les barreaux sont répartis équitablement dans plusieurs plans parallèles entre eux et perpendiculaires à l’axe central (X), avec les barreaux coplanaires d’un plan orientés selon un angle décalé de 90° par rapport à ceux d’un plan adjacent.
Selon ce mode, chaque barreau s’étend avantageusement selon une direction radiale sécante avec l’axe central (X).
Selon ce mode et une variante de configuration avantageuse, la pastille comprend, par plan, un barreau qui s’étend selon le diamètre de la pastille.
Selon une autre variante de réalisation avantageuse, le pas mesuré en périphérie de pastille de répartition entre deux barreaux adjacents au sein d’un même plan est égal ou supérieur à la distance axiale entre deux plans adjacents.
De préférence, la section de chaque barreau est inférieure à 1 mm², de préférence inférieure à 0,1 mm².
De préférence encore, la longueur de chaque barreau est inférieure ou égale au diamètre de la pastille, soit quelques mm.
De préférence, la longueur de chaque barreau est une fraction du rayon de la pastille. Chaque plan comporte un barreau traversant de longueur 2*R, et 4 barreaux de chaque longueur L définie par i=(1 :1 : n-1) (L=i*R/n), n étant un entier supérieur à 1.
Avec n=2, chaque plan comporte un barreau de longueur 2*R et 4 barreaux de longueur 1R/2 (5 barreaux par plan).
Avec n=3, chaque plan comporte un barreau de longueur 2*R et 4 barreaux de longueur 2R/3 et 4 barreaux de longueur 1R/3 (9 barreaux par plan, figures 4 et 4A). Avec n=4, chaque plan comporte un barreau de longueur 2*R et 4 barreaux de longueur 3R/4, 4 barreaux de longueur 2R/4 et 4 barreaux de longueur 1R/4 (13 barreaux par plan, figures 5 et 5A).
Avec n=5, chaque plan comporte 17 barreaux par plan (figures 6, 6A et 7).
Les barreaux sur un même plan sont répartis de manière homogène en azimut, une de leur extrémité étant sur la périphérie de la pastille, les différentes longueurs de barreaux étant alternées comme présenté sur les figures 4 à 7.
De préférence encore, le ratio entre section et longueur de chaque barreau est inférieur à 0,5, de préférence inférieur à 0,1.
Dans le cas d’une cagoule d’entraînement, qui n’a pas besoin d’avoir les équipements fonctionnels qui doivent équiper une cagoule de protection à utilisation réelle, celle-ci peut être équipée d’un dispositif articulé sans fonction respiratoire, permettant toute de même à des utilisateurs de s’entraîner à déployer la cagoule.
La partie tubulaire 20 du dispositif articulé 5 comporte, à son extrémité opposée 29 à l’articulation 22, un chronomètre 30 configuré pour être déclenché lorsque le dispositif articulé 5 passe de la position repliée ( ) à la position dépliée ( ).
Le chronomètre 30 est équipé d’un organe de déclenchement 31 configuré pour déclencher le chronomètre 30, cet organe de déclenchement 31 étant lié, d’une part, au chronomètre 30 et, d’autre part, à la partie tubulaire 21 du dispositif articulé 5 de sorte que l’écartement entre les deux parties 20 et 21 du dispositif articulé 5 agisse sur l’organe de déclenchement 31 en vue de déclencher le chronomètre 30.
L’organe de déclenchement 31 est lié au chronomètre 30 de manière amovible de sorte que l’écartement des deux parties 20 et 21 du dispositif articulé 5 de sa position repliée à sa position dépliée provoque une extraction de l’organe de déclenchement 31 du chronomètre 30, extraction qui résulte en un déclenchement du chronomètre qui commence un décompte.
Comme on peut bien sur les figures 4 et 6, l’organe de déclenchement 31 comporte une languette de déclenchement 33 configurée pour être insérée dans une fente 34 du chronomètre 30.
Le chronomètre 30 est configuré pour être en mode désactivé tant que la languette 33 est maintenue en place.
Par exemple, l’extraction de la languette 33 permet de connecter le chronomètre 30 à une source d’énergie électrique d’alimentation, par exemple une batterie.
En variante, la languette de déclenchement 33 est en matière électriquement isolante, et est configurée pour maintenir ouvert un circuit d’alimentation électrique du chronomètre 30.
L’extraction de cette languette de déclenchement 33 provoque la fermeture du circuit d’alimentation électrique du chronomètre, et le chronomètre se met en marche.
Le chronomètre 30 fait partie d’une carte électronique 35.
Par exemple, le chronomètre 30, ou la carte électronique 35 qui définit le chronomètre, est monté dans un couvercle 36 de la cartouche 25 de captation du CO2.
Avantageusement le chronomètre 30 est placé éloigné de la capacité d’oxygène 24 (sur l’autre pièce rigide du dispositif articulé) qui peut comporter des pièces métalliques susceptibles d’être à risque pour les arcs électriques.
L’organe de déclenchement 31 comporte au moins un fil 37 reliant la languette de déclenchement amovible 33 et la partie 21 opposée du dispositif articulé 5.
Le fil 37 est configuré de sorte que, lors de l’écartement du dispositif articulé 5 de sa position repliée à sa position dépliée, ce fil 37 soit tendu et tire la languette amovible 33 pour l’extraire de la fente 34 du chronomètre.
La languette de déclenchement amovible 33 comprend une double boucle 38 pour le passage du fil 37.
Cette double boucle 38 permet d’avoir le plus de matière dans l’axe d’extraction de la languette 33.
Le réseau électrique de puissance 8 est connecté à une batterie de puissance 9, par exemple de type 48V ou 400V, au moyen de contacteurs 10.
Le deuxième organe de sécurisation 7 est agencé pour convertir une tension, par exemple de 400V, issue du réseau électrique de puissance 8 en une première tension, par exemple de 12V, inférieure à la tension issue du réseau électrique de puissance. La première tension est ensuite utilisée pour alimenter électriquement le deuxième dispositif d'assistance à la direction 5 2 .
Autrement dit, le deuxième dispositif d’assistance à la direction 5 2 est alimenté électriquement au moyen d’une première tension obtenue par une conversion d’une tension de puissance en une tension de servitude réalisée par le deuxième organe de sécurisation 7.
A l’inverse, les dispositifs électriques 4 1 , 4 2 et le premier dispositif d’assistance à la direction 5 1 du véhicule sont alimentés électriquement par la batterie de servitude et/ou le convertisseur de tension DCDC 3.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le système électrique 1 comporte une capacité 11 connectée en parallèle du deuxième dispositif d’assistance à la direction 5 2 . Cette capacité 11 est agencée pour alimenter électriquement le deuxième dispositif d'assistance à la direction 5 2 lors d’une défaillance du deuxième organe de sécurisation 7.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le deuxième organe de sécurisation 7 peut comporter : Un premier convertisseur 7 1 agencé pour convertir la tension issue du réseau électrique de puissance 8 en la première tension inférieure, par exemple 12V, permettant d’alimenter électriquement le deuxième dispositif déterminé 5 2 ; Un deuxième convertisseur 7 2 agencé pour convertir la tension issue du réseau électrique de puissance 8 en une deuxième tension, par exemple 13V, inférieure à la tension de 400V issue du réseau électrique de puissance 8, la deuxième tension permettant d’alimenter électriquement un contrôleur 7 3 du premier convertisseur 7 1 ; Des diodes 7 4 connectées électriquement au deuxième convertisseur 7 2 et à la batterie de servitude 2, les diodes 7 4 étant agencées pour permettre : Lors d’une activation du système électrique 1, une alimentation électrique du contrôleur 7 3 au moyen de la batterie de servitude 2 ; puis Lorsque le réseau électrique de puissance 8 est mis sous tension, une alimentation électrique du contrôleur 7 3 par la deuxième tension de 13V, la deuxième tension de 13V étant supérieure à la tension de 12V fournie par la batterie de servitude 2.
La illustre une mise en œuvre non limitative d’un procédé 100 de sécurisation d’un système électrique 1 tel que celui illustré à la .
Le procédé 100 comporte une étape de, lors d’une activation du système électrique 1, alimenter 101 électriquement le deuxième organe de sécurisation 7 via la batterie de servitude 2. Plus particulièrement, dans l’exemple illustré, lors d’une activation du système électrique 1, le contrôleur 7 3 est alimenté électriquement par une tension de 12V issue de la batterie de servitude 2.
Selon un premier mode de réalisation, le système électrique 1 est activé lors de l’ouverture d’un ouvrant du véhicule.
Selon un mode de réalisation différent, le système électrique 1 est activé lors de la mise sous contact du véhicule, par exemple lorsque la clé de contact est tournée ou lorsque la carte électronique de démarrage est insérée dans un emplacement dédié.
Lors de l’activation du système électrique 1, le procédé 100 comporte une étape de mettre sous tension 102 le réseau électrique de puissance 8. Cette étape 102 peut consister à fermer 102 les contacteurs 10 de la batterie de puissance 9, pour alimenter électriquement le réseau électrique de puissance 8.
Lorsque le réseau électrique de puissance 8 est sous-tension, le procédé 100 comporte une étape d’alimenter 103 électriquement le deuxième organe de sécurisation 7 au moyen du réseau électrique de puissance 8 à la place de la batterie de servitude 2. Dans cet exemple de réalisation, le contrôleur 7 3 n’est plus alimenté par la tension de 12V issue de la batterie de servitude 2 mais est alimenté électriquement par la deuxième tension de 13V. Cette sélection est effectuée par les diodes 7 4.
Puis, le procédé 100 comporte une étape de convertir 104 au moyen du deuxième organe de sécurisation 7 une tension de puissance, par exemple de 400V, en provenance du réseau électrique de puissance 8 en une première tension inférieure, par exemple de 12V, à la tension en provenance du réseau électrique de puissance 8.
Le procédé 100 comporte ensuite une étape d’alimenter 105 électriquement le deuxième dispositif d'assistance à la direction 5 2 au moyen de la première tension.
Lorsque le deuxième organe de sécurisation 7 est défaillant, par exemple lors de la détection d’un court-circuit sur le réseau électrique de puissance 8, le procédé 100 comporte une étape d’alimenter 106 électriquement le deuxième dispositif d’assistance à la direction 5 2 au moyen de la capacité 11.
En outre, lors de la détection d’un court-circuit sur le système électrique 1, le procédé 100 comporte une étape d’activer 107 le premier organe de sécurisation 6 afin de séparer le système électrique 1 en : Un premier réseau électrique dans lequel une partie des dispositifs électriques 4 1 et le premier dispositif d’assistance à la direction 5 1 du véhicule sont alimentés électriquement exclusivement par la batterie de servitude 2 ; et Un deuxième réseau électrique dans lequel l’autre partie des dispositifs électriques 4 2 est alimentée électriquement exclusivement par le convertisseur de tension DCDC 3.
Ce filtre présente l’avantage d’avoir généralement un maximum (en valeur absolue) sur son premier échantillon, ce qui garantit un traitement sans retard additionnel. En termes de réponse en fréquence, il présente une phase à peu près égale au filtre optimal de remise en phase .
où les coefficients de tendent vers 0 lorsque l tend vers P. Cela permet de réduire l’énergie des échantillons de la fin du filtre et d’éviter des discontinuités lors de la transition entre des filtres de trames consécutives.
Où est la norme 2 d’un vecteur.
Selon l’invention, en 405, est déterminé un niveau de qualité du filtrage qui a été mis en œuvre. A cet effet :
- une énergie E 401 du filtre avant troncature 402 est calculée,
- une énergie E 403 du filtre temporel après fenêtrage 403 est calculée,
- un rapport R 4 entre E 401 et E 403 est calculé.
On peut également déterminer une qualité de filtrage en comparant une énergie E 401 et une énergie E 404 du filtre temporel après normalisation.
A titre d’alternatives non exhaustives, la détermination du niveau de qualité de filtrage peut être mise en œuvre :
- directement sur le filtre H i ( t,k ), et/ou
- une version fréquentielle de ce même filtre avant normalisation ou après normalisation .
Selon l’un des aspects de l’invention, le chronomètre est configuré pour se déclencher indépendamment du déclenchement de la réserve d'oxygène.
L’invention a encore pour objet un procédé de déploiement d’une cagoule de protection par un utilisateur, cette cagoule comportant : une enveloppe souple configurée pour être stockée dans un état plié et pour être enfilée, dans un état déplié, à travers une base ouverte de l’enveloppe souple, sur la tête de l’utilisateur, un dispositif articulé solidaire de la base ouverte et configuré pour se placer autour du cou de l’utilisateur lorsque l’enveloppe souple est enfilée sur la tête de l’utilisateur, le dispositif articulé comprenant au moins deux parties rigides reliées par une articulation permettant à ces deux parties rigides de passer d’une position repliée empêchant le passage de la tête de l’utilisateur dans la cagoule à une position dépliée permettant le passage de la tête de l’utilisateur dans la cagoule, un chronomètre configuré pour être déclenché lorsque le dispositif articulé passe de la position repliée à la position dépliée, et le procédé comportant l’étape suivante : écarter le dispositif articulé de sorte qu’il passe de la position repliée à la position dépliée, provoquant le déclenchement du chronomètre.
La est une représentation schématique d’une cagoule selon un exemple de mise en œuvre de l’invention, à l’état plié ;
La est une représentation schématique de la cagoule de la , à l’état déplié ;
La est une représentation schématique de la cagoule de la , l’utilisateur étant en train d’écarter le dispositif articulé pour pouvoir enfiler la cagoule ;
La est une représentation schématique isolée du dispositif articulé de la cagoule de la ;
La est une représentation schématique de la cagoule de la , enfilée sur la tête de l’utilisateur ;
La est une représentation schématique d’un organe de déclenchement du chronomètre de la cagoule de la ;
La est une représentation schématique de la cagoule de la , rangée dans un sachet ;
La représente une séquence d’alerte associée au chronomètre de la cagoule de la .
On a représenté, sur les figures 1 et 2, une cagoule de protection 1 comportant : une enveloppe souple 2 configurée pour être stockée dans un état plié (état représenté sur la ) et pour être enfilée, dans un état déplié (état représenté sur la ), à travers une base ouverte 3 de l’enveloppe souple 2, sur la tête de l’utilisateur U, un dispositif articulé 5 (représenté isolément sur la ) solidaire de la base ouverte 3 et configuré pour se placer autour du cou de l’utilisateur U lorsque l’enveloppe souple 2 est enfilée sur la tête de l’utilisateur.
Dans l’exemple décrit, l’enveloppe souple 2, qui est étanche à l’air, contient majoritairement un tissu Nomex® et une collerette souple 6, notamment en Néoprène®, formant la base 3.
La cagoule 1 comporte en outre une visière semi-rigide 7, notamment en polymère transparent, et éventuellement une membrane phonique (non représentée).
La cagoule 1 comporte encore une poignée 10 solidaire de l’enveloppe souple 2, cette poignée 10 étant placée sur un sommet 11 de l’enveloppe souple 2, de manière accessible pour l’utilisateur lorsque l’enveloppe souple 2 est dans l’état plié, comme on peut le voir sur la .
Dans des variantes, on pourra calculer :
Ce critère pourra être normalisé par :
Une autre variante de qualité pourra s’intéresser à la mesure de la quantité d’énergie perdue lors de la troncature pour rendre le filtre causal. Dans cette variante, on pourra calculer E 401 comme l’énergie « anticausale » du filtre original :
L’énergie E 403 (resp. E 404 ) pourra être calculée comme l’énergie du filtre synthétisé, avant normalisation (resp après normalisation) :
Pour éviter le biais lié à la taille de la fenêtre, on pourra calculer également l’énergie de la partie anticausale sur le même nombre d’échantillons, avec fenêtrage par la fenêtre ou non :
Dans des variantes, on pourra calculer la réponse en fréquence du filtre obtenu après troncature (en sortie de 403) et comparer avec la réponse cible pour définir le niveau de qualité, par exemple :
Une autre variante du critère de qualité pourra consister à comparer la cohérence de phase des filtres, étant donné que l’objectif est de remettre en phase des signaux. Ainsi, on pourra calculer la cohérence entre les 2 filtres :
Une cohérence élevée (i.e proche de 1) indiquant que le filtre synthétisé est proche du filtre idéal et donc un facteur de qualité élevé, une valeur faible (proche de 0) indiquant au contraire un critère de qualité faible.
La décrit à présent en détails le bloc 205 de la , où une implémentation de type OLS (pour « Overlap-and-Save » en anglais) du filtrage est opérée dans le domaine temporel ou fréquentiel. Le choix du domaine sera réalisé en fonction de la complexité qui dépend de la taille du filtre relativement à celle de la trame à traiter.
Dans la pratique, les filtres peuvent être très différents entre deux trames successives, par exemple lorsqu’une nouvelle source apparaît. Dans ce cas, la transition entre et peut occasionner des différences sous forme d’artefacts audibles. Pour éviter ces artefacts, on peut appliquer une étape de fondu enchainé ou « cross-fade » en anglais. Pour réaliser ce cross-fade, on applique les filtres à la trame actuelle sur un nombre d’échantillons Q :
Le capteur 1 comprend une valve 10 et un boîtier 20.
La valve 10 comprend un corps de valve 110 et un tube 120 rigide creux.
Le corps de valve 110 est monobloc et comprend un tronc creux 112 de section circulaire, un cône 114 formé à une première extrémité du tronc creux 112, d’un col 116 qui sépare la base du cône 114, d’une butée 117 et un capuchon 118 monté sur la deuxième extrémité du tronc creux 112, opposée à la première extrémité.
Le cône 114 est en matériau légèrement flexible et permet de guider le corps de valve 110 dans un orifice de section circulaire de la jante (non représentée) du pneumatique. La base du cône 114 peut ainsi se déformer lors de l’insertion de la valve 10 dans la jante et recouvrir le pourtour de l’orifice de la jante une fois que celle-ci à atteint le col 116.
Le col 116 permet à la jante du pneumatique de s’insérer dans le corps de valve 110 et solidariser ainsi la valve 10 avec la jante. Du fait de la présence de part et d’autre du col 116 de la base du cône 114 déformable et de la butée 117, le contact entre la jante et la valve 10 est étanche et assure qu’il n’y ait pas de fuite d’air du pneumatique dans cette zone.