INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Pour entrainer la rotation de l’organe propulsif 2, la turbomachine à gaz 4 comprend successivement suivant l’axe longitudinal X, un compresseur 41, une chambre de combustion 42 et une turbine 43. Le compresseur 41 et la turbine 43 sont reliés par un arbre moteur 5, de manière à l’entrainer en rotation. Plus précisément, le compresseur 41 est configuré pour recevoir un flux d’air entrant A1 (correspondant dans cet exemple d’un turbopropulseur, à une partie du flux d’air issu de l’organe propulsif 2) et le comprimer de manière à alimenter la chambre de combustion 42 avec un flux d’air comprimé AC. Un flux d’air d’échappement AE, issu de la combustion, dans la chambre de combustion 42, entre un flux de carburant et le flux d’air comprimé AC, entraine la turbine 43 en rotation qui entraine à son tour l’arbre moteur 5 et donc le compresseur 41 et l’organe propulsif 2, via la rotation de l’arbre de propulsion 3. Comme représenté sur les figures, ce document décrit l’exemple d’un turbopropulseur dans lequel l’organe propulsif est une soufflante, cependant il va de soi que l’invention s’applique à tout type de turbomachine et à tout type d’organe propulsif, comme une hélice carénée ou une hélice non carénée, une soufflante carénée ou non ou bien encore un rotor d’hélicoptère, etc.
Selon l’invention, l’arbre moteur 5 est configuré pour tourner autour de l’axe longitudinal X à une vitesse de rotation moteur V5.
De préférence, l’arbre de propulsion 3 et l’arbre moteur 5 sont coaxiaux, comme représenté sur la . L’arbre de propulsion 3 et l’arbre moteur 5 pourraient également être parallèles.
Selon un aspect de l’invention, toujours en référence à la , l’ensemble propulsif 1 comprend un système de transmission 6, relié mécaniquement, d’une part, à l’arbre de propulsion 3 et, d’autre part, à l’arbre moteur 5. Le système de transmission 6 est configuré pour définir un rapport de transmission K entre la vitesse de rotation de propulsion V3 de l’arbre de propulsion 3 et la vitesse de rotation moteur V5 de l’arbre moteur 5. Autrement dit, la vitesse de rotation moteur V5 est fonction de la vitesse de rotation de propulsion V3, le rapport étant défini par la formule suivante : K=V5/V3. Autrement dit, le système de transmission 6 est configuré pour entrainer l’arbre de propulsion 3 à partir du mouvement de l’arbre moteur 5.
Selon l’invention, l’ensemble propulsif 1 comprend une première machine électrique M1 configurée pour modifier le rapport de transmission K. Pour cela, la première machine électrique M1 est reliée au système de transmission 6 et est configurée pour fournir ou prélever une puissance de réglage Pr sur le système de transmission 6. Autrement dit, la première machine électrique M1 est configurée pour fonctionner soit dans un mode moteur pour générer un couple, soit dans un mode générateur pour prélever un couple. Le prélèvement ou l’apport de la puissance de réglage Pr entraine respectivement un prélèvement ou un apport d’une puissance résiduelle Pq sur l’arbre de propulsion 3, comme cela sera présenté par la suite.
Selon un aspect préféré de l’invention, le système de transmission 6 comprend trois types d’engrenages distincts reliés dans un mouvement commun. Le système de transmission 6 est configuré pour permettre à chaque type d’engrenage de tourner à des vitesses de rotation différentes.
En particulier, dans le système de transmission 6 selon l’invention, l’arbre moteur 5 est relié au premier type d’engrenages, l’arbre de propulsion 3 est relié au deuxième type d’engrenages et la première machine électrique M1 est reliée au troisième type d’engrenages. Ainsi, l’entrainement en parallèle de deux types d’engrenages distincts à des vitesses propres permet d’entrainer en rotation le troisième type d’engrenages à une vitesse différente, comme cela sera décrit plus en détails par la suite. Autrement dit, le système de transmission 6 comporte une sortie dont la vitesse dépend de deux entrées.
Dans une forme de réalisation préférée, en référence à la , le système de transmission 6 se présente sous la forme d’un train épicycloïdal. Il va de soi que le système de transmission 6 pourrait alternativement se présenter sous une forme différente, par exemple sous la forme d’un système d’engrenages à la manière d’une boîte de vitesses d’un véhicule automobile par exemple, tant que le système de transmission 6 comprend trois entrées/sorties.
Comme cela est connu, en référence à la , le train épicycloïdal comprend un engrenage de type planétaire 61, une pluralité d’engrenages de type satellites 62, un porte-satellites 64 et un engrenage de type couronne 63. Un train épicycloïdal est connu en soi de l’homme du métier et son fonctionnement ne sera pas décrit plus en détails dans ce document. Par la suite, par souci de concision, l’engrenage de type planétaire 61 sera désigné engrenage planétaire 61 et l’engrenage de type couronne 63 sera désigné engrenage couronne 63.
Dans le cadre de l’invention, il est apparu que la dégradation de la réponse dans la première gamme de longueurs d’onde dans la bande LWIR est avantageusement compensée par la détection dans la seconde gamme de longueurs d’onde dans la bande MWIR.
Ainsi, en utilisant une unité de traitement d’image apte à obtenir le spectre d’un faisceau lumineux polychromatique en fonction d’une analyse spectrale de la résonnance fondamentale et de la première résonnance harmonique, il est possible de caractériser efficacement un grand nombre de matériaux ou produits avec des éléments techniques simples et implémentables au sein d’un dispositif portable.
Plus précisément, l’invention concerne un dispositif de mesure spectrométrique infrarouge d’un faisceau lumineux polychromatique comprenant : – un capteur d’images thermiques non refroidi intégrant une matrice de micro-bolomètres recevant le faisceau lumineux polychromatique à travers une fenêtre optique ; la fenêtre optique étant configurée pour limiter la gamme de longueurs d’ondes reçue par les micro-bolomètres afin de maximiser leurs réponse ; et – une unité de traitement d’image apte à obtenir une mesure spectrométrique à partir des images captées par le capteur d’images thermiques non refroidi.
L’invention se caractérise en ce que la fenêtre optique du capteur est conçue pour transmettre les rayonnements infrarouges dans une gamme de longueurs d’onde comprise entre 1 et 25 micromètres de sorte que les micro-bolomètres fonctionnent dans une gamme de résonnance fondamentale pour capter les rayonnements infrarouges entre 7 et 20 micromètres, et dans une gamme de première résonnance harmonique pour capter des rayonnements infrarouges entre 3 et 4 micromètres.
L’unité de traitement d’image est apte à obtenir une mesure spectrométrique dans les gammes de ladite résonnance fondamentale et ladite première résonnance harmonique.
De préférence, la fenêtre optique du capteur d’images thermiques non refroidi est conçue pour transmettre les rayonnements infrarouges sur une gamme de longueurs d’onde comprise entre 2.5 et 14 micromètres.
Pour fixer correctement la résonnance fondamentale et la première résonnance harmonique du capteur d’images thermiques non refroidi, celui-ci peut comporter une cavité optique résonnante de type Fabry-Perot avec une longueur d’onde de résonnance fondamentale λ 0 de ladite cavité comprise entre 8 et 12 micromètres. Ce choix technologique permet notamment d’optimiser l’absorbance des micro-bolomètres par interférence constructive, et par conséquent la sensibilité du capteur, autour de 10 micromètres, ce qui est avantageux vis-à-vis de la bande de transparence de l’atmosphère de la bande LWIR.
La réponse spectrale du capteur d’images thermiques non refroidi n’étant pas identique avec ladite résonnance fondamentale et de ladite première résonnance harmonique, il est possible de compenser cette disparité avec des traitements optiques spécifiques. Dans un mode de réalisation, la fenêtre optique du capteur d’images thermiques non refroidi intègre une couche mince interférométrique conçue pour présenter une interférence constructive au voisinage de λ 0 /2.
Avec une interférence constructive au voisinage de λ 0 /2, une interférence destructive est générée au voisinage de λ 0 /3, et la fenêtre optique permet de s’opposer aux inhomogénéités de la réponse spectrale du capteur d’images thermiques non refroidi, et ainsi contribuer à la réduction desdites inhomogénéités spectrales.
En variante ou en complément, une couche mince interférométrique conçue pour présenter une interférence constructive au voisinage de λ 0 /2 est placée sur une optique focale.
En effet, le dispositif de mesure spectrométrique infrarouge comprend préférentiellement : – une ouverture disposée de telle sorte à recevoir le faisceau lumineux polychromatique ; – une optique de collimation disposée pour recevoir le faisceau lumineux polychromatique transmis par l’ouverture ; – un élément optique dispersif passif placé après l’optique de collimation, et configuré pour séparer angulairement les composantes spectrales du faisceau lumineux polychromatique ; et – une optique de focalisation configurée pour focaliser les composantes spectrales du faisceau lumineux polychromatique, issu de l’élément optique dispersif passif, sur le capteur d’images thermiques non refroidi.
L’utilisation d’un élément optique dispersif passif permet de séparer angulairement les composantes spectrales du rayonnement infrarouge sans aucun élément mécanique mobile, permettant d’obtenir une mesure instantanée. De préférence, l’élément optique dispersif passif est un réseau échelle qui permet de maximiser l’efficacité de diffraction pour un ordre donné, par exemple l’ordre de diffraction -1, et fonctionne dans une configuration proche de la configuration dite de Littrow, où l’efficacité du réseau est optimale à l’ordre de diffraction souhaité. En variante, l’élément optique dispersif passif est un prisme.
Le dispositif de mesure spectrométrique infrarouge est préférentiellement intégré dans un boîtier opaque ou dans une enceinte hermétique sous vide.
L’invention concerne également un système de mesure spectrométrique infrarouge comprenant : – une source de lumière infrarouge apte à émettre un rayonnement infrarouge sur un échantillon ; un faisceau lumineux polychromatique résultant de l’interaction entre le rayonnement infrarouge et ledit échantillon ; et – un dispositif de mesure spectrométrique infrarouge tel que précédemment défini, configuré pour mesurer le spectre du faisceau lumineux polychromatique résultant de l’interaction entre le rayonnement infrarouge et ledit échantillon.
L’échantillon peut être relié optiquement à la source de lumière infrarouge et/ou au dispositif de mesure spectrométrique infrarouge par au moins une fibre optique. L’avantage d’un tel mode de réalisation réside dans la possibilité de déporter facilement le dispositif hors de la zone de mesure.
En variante, le système comprend : – une optique non-imageante, interposée entre la source de lumière infrarouge et l’échantillon, apte à maîtriser l’ouverture numérique du rayonnement infrarouge projeté sur ledit échantillon ; et – une optique objectif, interposée entre l’échantillon et l’ouverture du dispositif de mesure spectrométrique infrarouge, apte à focaliser le faisceau polychromatique dont les composantes spectrales sont formées par l’interaction entre le rayonnement infrarouge et l’échantillon sur l’ouverture du dispositif de mesure spectrométrique infrarouge.
Les centrales hydrauliques à écoulement libre utilisent la force de l'eau qui coule dans une rivière ou un cours d'eau pour produire de l'électricité. Ces centrales sont généralement situées sur des cours d’eau où le débit de l'eau est élevé et constant. Les centrales hydrauliques à écoulement libre sont moins onéreuses en construction que les centrales à réservoir, car elles n'ont pas besoin de réservoirs d'eau ou de barrages.
On connait également les centrales hydroélectriques dites à conduite forcée, dans lesquelles l'eau est acheminée d’un barrage à une turbine par une conduite forcée qui est une canalisation d’eau sous pression servant soit d'amener l'eau à un ouvrage d'utilisation de la force hydraulique, soit au pompage de l’eau dans l’objectif d’une utilisation ultérieure de la force hydraulique.
Ces différentes centrales hydrauliques peuvent avoir un impact négatif sur l'environnement, notamment en affectant les écosystèmes aquatiques et en perturbant les habitats naturels. En outre, la construction de barrages peut avoir des conséquences sociales importantes, en particulier pour les communautés riveraines.
D’un autre côté, les systèmes pneumatiques de production d'énergie électrique utilisent l'air pour produire de l'électricité. Ces systèmes peuvent être divisés en deux catégories principales : les centrales éoliennes et les centrales à air comprimé.
Les centrales éoliennes utilisent l'énergie du vent pour faire tourner les pales d'une turbine, qui est reliée à un générateur électrique. Les centrales éoliennes sont de plus en plus populaires car elles utilisent une source d'énergie renouvelable et respectueuse de l'environnement. Cependant, les centrales éoliennes, en plus d’avoir une production intermittente due aux variations des conditions météorologiques, peuvent avoir un impact négatif sur l'environnement, notamment en perturbant les écosystèmes locaux et en occasionnant des nuisances sonores.
Les centrales à air comprimé utilisent l'air comprimé pour produire de l'électricité. L'air est comprimé et stocké dans des réservoirs souterrains ou des cavernes naturelles. Lorsque l'électricité est nécessaire, l'air comprimé est libéré et passe à travers une turbine, qui est reliée à un générateur électrique. Les centrales à air comprimé sont efficaces car elles peuvent stocker de grandes quantités d'énergie et produire de l'électricité rapidement en cas de besoin. Cependant, elles sont également coûteuses à construire et nécessitent des réservoirs souterrains ou des cavernes naturelles pour stocker l'air comprimé.
Il est donc important de disposer d’une technologie pour répondre aux besoins croissants en électricité tout en minimisant les impacts négatifs sur l'environnement. Il est également important de noter que les systèmes hydrauliques et pneumatiques de production d'énergie électrique ne sont pas les seules technologies disponibles. D'autres technologies, telles que l'énergie solaire et la biomasse, sont également largement utilisées pour produire de l'électricité à partir de sources d'énergie renouvelable.
On connaît également des systèmes de production d’énergie électrique à base de pression hydrostatique. De tels systèmes emploient généralement un convoyeur vertical fonctionnant en immersion dans une cuve d’eau.
Le document US3857242A, par exemple, décrit un moteur fonctionnant selon les principes de la gravité et de la flottabilité comprenant un premier convoyeur disposé verticalement et doté de supports permettant de recevoir des réservoirs creux et fermés placés sur chaque support à partir de la partie supérieure du convoyeur. Lorsque les réservoirs descendent sous leur propre poids, ils entrainent le convoyeur qui fait tourner un arbre de sortie relié à celui-ci. Les réservoirs sont retirés de leurs supports lorsqu'ils atteignent la partie inférieure du convoyeur, après quoi ils sont poussés au fond d'un récipient rempli de liquide dans lequel se trouve un deuxième convoyeur disposé verticalement. Les réservoirs sont dirigés sous les supports de ce convoyeur et, tandis que les réservoirs sont poussés vers le haut par le liquide, le deuxième convoyeur fait tourner un autre arbre de sortie de puissance qui lui est relié. Les deux arbres de sortie peuvent être interconnectés pour combiner la puissance totale de sortie des parties gravitationnelle et flottante du moteur.
Dans cette solution, des moyens d'alimentation sont fournis pour le déplacement intermittent des réservoirs entre le côté gravité et le côté flottabilité du moteur, et vice-versa.
Le document WO2017107502A1 décrit un système de génération d'électricité à pression hydrostatique qui génère de l'électricité en utilisant l'énergie potentielle totale d'eau statique au moyen d'un dispositif de boîtes en chaîne sur la base de différentes propriétés physiques de l'eau statique et de l'air. Ce système comprend un système de remplissage d'air, un système d'échappement d'air, un système de rotation de boîtes en chaîne, et un système de génération d'électricité. Le système de génération d'électricité réalise la génération d'électricité au moyen du système de rotation de boîtes en chaîne convertissant l'énergie mécanique en énergie électrique. Une grande partie du système de rotation de boîtes en chaîne est placée dans de l'eau statique. Le système de rotation de boîtes en chaîne comprend une pluralité de boîtes, et un sac d'air est monté dans chaque boîte. Le système de remplissage d'air est utilisé pour introduire de l'air dans chaque sac d'air. Lorsque de l'air est introduit dans le sac d'air par le système de remplissage d'air, un certain volume spatial est généré dans le sac d'air pour décharger l'eau statique depuis la boîte. Le système d'échappement d'air est utilisé pour évacuer l'air depuis le sac d'air et/ou la boîte. Le système rotatif de boîtes en chaîne réalise une opération de rotation de circulation au moyen de la force de flottaison appliquée à la boîte.
Dans le même esprit, le document MX2020005466A décrit un procédé et un système gravitationnel transportable pour générer de l'énergie électrique propre, de type mécano-électrique, faisant intervenir un système moteur par flottaison, un système de transmission de puissance utilisant des multiplicateurs et des poulies, ainsi que des chaînes et des courroies crantées, reliées à un alternateur synchrone électrique. Le système selon ce document utilise comme systèmes de support, la pompe à vide qui génère un volume d'air basse pression et les moteurs régulateurs de vitesse, ainsi que les système de commande électriques et des processeurs électroniques pour la commande intégrale du système générateur. Cette solution utilise la force de flottaison de l'air exercée sur les récipients métalliques immergés dans la colonne d'eau, maintenus en suspension par une chaîne motrice, mettant à profit la force mécanique avec utilisation de multiplicateurs de couple et d'un système de transmission mécanique qui augmente les révolutions du système, avec une vitesse motrice suffisante.
Toutefois, les deux dernières solutions n’indiquent l’utilisation d’aucune énergie en entrée et s’apparentent donc à des systèmes à « mouvement perpétuel ». De ce fait, ces systèmes ne peuvent pas être opérationnels, ou tout le moins ils ne fonctionneraient pas conformément à leurs descriptions car cela violerait les lois de la physique.
La présente invention vise à pallier tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur exposés ci-avant en proposant une solution innovante de production d’énergie électrique en continu grâce à un dispositif hydropneumatique dans lequel des capsules sont animées d’un mouvement alterné dû en partie à la poussée d’Archimède, à la pression hydrostatique de l’eau et à la gravité.
À cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif hydropneumatique de production de flux d’air comprimé, remarquable en ce qu’il comprend une cuve recevant une colonne d’eau de hauteur H, deux capsules immergées, mobiles par rapport à une structure fixe comportant un tube principal de transfert d’air en forme de U et deux organes de répartition d’air aux extrémités dudit tube, chaque organe de répartition d’air étant placé à l’intérieur d’une capsule et la divisant de manière étanche en une partie haute et une partie basse, les parties basses communiquant via le tube principal, en ce que chaque capsule comporte une vanne supérieure permettant l’entrée de l’eau de la cuve dans sa partie haute et un moyen de compression d’air, monté coulissant dans ladite partie haute et comprimant l’air s’y trouvant sous l’effet de l’eau pénétrant par ladite vanne supérieure, en ce que chaque organe de répartition d’air est traversé par un deuxième tube et un troisième tube permettant respectivement une admission de l’air extérieur dans la partie haute de la capsule dans laquelle se trouve ledit organe et un refoulement d’air comprimé dans un moyen de propulsion de l’autre capsule, en ce que les deux capsules sont reliées cinématiquement par un système de renvoi leur conférant un mouvement alterné, et en ce que la pénétration de l’eau dans une première capsule produit un différentiel de poussée entre les deux capsules et donc une ascension de la deuxième capsule et une descente de la première capsule, ladite ascension étant favorisée par l’air comprimé refoulé dans le moyen de propulsion de la deuxième capsule, ledit air comprimé étant libéré en fin de course par une vanne d’évacuation dans la cuve.
Ainsi, le dispositif hydropneumatique permet de créer un flux d’air comprimé à chaque cycle de fonctionnement, les rôles des capsules s’inversant à chaque cycle.
s i et s j désignent respectivement lesdites variances desdits au moins deux rapports signal sur interférence plus bruit déterminés à l’échelle logarithmique.
Comme on le verra plus en détail dans la suite de ce document, les paramètres caractéristiques des distributions (moyenne et variance) des rapports signal sur interférence plus bruit pour des cellules sont calculés, par exemple selon la technique Schwartz-Yeh décrite dans l’article de C.-L. Ho, “Calculating the mean and variance of power sums with two log-normal components,” IEEE Trans. Veh. Technol. , vol. 44, no. 4, pp. 756–762, 1995 .
Il est ainsi possible d’appliquer l’étude C. E. Clark, “The greatest of a finite set of random variables," in Operations Research , Vol. 9, No. 2, 145-162, 1961 , pour calculer les paramètres caractéristiques de moyenne et variance du SINR maximal (SINR dB ).
Selon un aspect particulier, l’estimation des paramètres caractéristiques comprend un calcul d’au moins certains des éléments appartenant au groupe comprenant :
- une moyenne dudit maximum calculé ;
- une variance dudit maximum calculé ;
à partir du coefficient de corrélation déterminé et des moyennes et variances desdits au moins deux rapports signal sur interférence plus bruit déterminés à l’échelle logarithmique.
Ainsi, la technique de l’invention permet de calculer les expressions de la moyenne et de la variance à l’échelle logarithmique du maximum des SINRs. Connaître la moyenne et la variance permet une optimisation de la couverture réseau de l’opérateur plus fine.
Selon un autre aspect particulier, la moyenne du maximum calculé est calculée selon la formule :
est la fonction de la densité de probabilité de la loi normale standard centrée réduite,
est la fonction de répartition de la loi normale standard,
et désignent respectivement lesdites moyennes desdits au moins deux rapports signal sur interférence plus bruit déterminés à l’échelle logarithmique,
et désignent respectivement lesdites variances desdits deux rapports signal sur interférence plus bruit déterminés à l’échelle logarithmique, et
est ledit coefficient de corrélation entre lesdits deux rapports signal sur interférence plus bruit déterminés à l’échelle logarithmique.
Un support en feuillet souple 7 avec un fil de renfort fixé est représenté en Le fil de renfort 10 est ici disposé en zigzag, avec des pointes dans les zones de couture à l’intrados et l’extrados.
La troisième étape est la mise en place du jonc 9, par collage ou couture, au niveau de l’extrémité avant du support en feuillet souple 7. Le profil 17 ainsi obtenu est présenté en .
Selon un mode de réalisation particulier, le feuillet souple 7 n’est découpé en forme de profil 17 qu’en dernière étape, après la mise en place du fil de renfort 10 et du jonc 9. Le feuillet souple 7 peut alors être manipulé avec un ou plusieurs profils 17 matérialisés dessus mais pas encore découpés, notamment de façon automatisée, entre des ateliers effectuant les différentes étapes ci-dessus. Le découpage des profils 17 peut alors être effectué en tout dernier, notamment sur un atelier d’assemblage du parapente 100.