INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Il est ainsi proposé, selon un premier aspect de l’invention, une machine électrique homopolaire, configurée pour entraîner en rotation un élément rotatif autour d’un axe de rotation X de la machine électrique ou pour générer de l’énergie électrique à partir de l’énergie mécanique transmise par ledit élément rotatif, l’axe de rotation X de la machine électrique définissant une direction axiale, la machine électrique comprenant : Un stator disposé autour de l’axe de rotation X de la machine électrique, comprenant une première face sensiblement cylindrique dont l’axe de révolution est confondu avec l’axe de rotation X de la machine électrique et deux deuxième faces disposés selon des plans sensiblement normaux à l’axe de rotation X de la machine électrique, les premières et deuxièmes faces délimitant une zone intérieure du stator autour de l’axe de rotation X, Un rotor, reçu dans la zone intérieure du stator, et définissant entre le rotor et chaque deuxième face du stator un entrefer, Une bobine d’excitation du rotor, fixe par rapport au stator et disposée autour du rotor, la bobine d’excitation étant alimentée par un courant électrique continu, la bobine d’excitation étant configurée pour générer un flux magnétique dans le rotor par induction magnétique, un bobinage statorique étant disposé sur au moins une des deuxièmes faces, le rotor étant configuré pour générer un flux magnétique sensiblement unidirectionnel orienté selon la direction axiale dans l’entrefer.
Selon un mode de réalisation, la deuxième face sur laquelle est disposée le bobinage statorique comprend des dents et des encoches, le bobinage statorique étant enroulé autour d’au moins une dent en passant au travers d’au moins une encoche.
Selon un mode de réalisation, deux bobinages statoriques distincts sont disposés respectivement sur chacune des deuxièmes faces.
Selon un mode de réalisation, la machine électrique comprend en outre un système de refroidissement configuré pour refroidir la bobine d’excitation.
Selon un mode de réalisation, le rotor comprend au moins deux pôles Nord et deux pôles Sud, les pôles Nord et les pôles Sud faisant saillie d’une partie intermédiaire du rotor selon la direction axiale.
Un autre aspect de l’invention concerne une turbomachine comprenant une machine électrique telle que définie précédemment, l’élément rotatif étant un arbre de la turbomachine, la machine électrique étant reliée mécaniquement à l’élément rotatif de sorte à pouvoir convertir une énergie mécanique fournie par la rotation de l’élément rotatif en énergie électrique.
Un autre aspect de l’invention concerne un aéronef comprenant une turbomachine telle que définie au paragraphe précédent.
Un autre aspect de l’invention concerne un procédé d’utilisation en mode génératrice d’une machine électrique telle que définie précédemment, comprenant l’excitation du rotor par la bobine d’excitation de sorte à le polariser, et la transmission au rotor d’un couple mécanique par l’élément tournant de sorte à faire entrer le rotor en rotation, puis l’induction magnétique d’au moins un des bobinages statoriques par le rotor polarisé.
Selon une mise en œuvre, le procédé comprend : dans un fonctionnement nominal de la machine électrique, une induction électromagnétique des deux bobinages statoriques par le rotor, dans un fonctionnement dégradé de la machine électrique, une induction électromagnétique uniquement d’un parmi les deux bobinages statoriques par le rotor.
Selon une mise en œuvre, le procédé comprend une induction électromagnétique des deux bobinages statoriques, de sorte que le champ magnétique généré par l’un parmi les deux bobinages statoriques atténue des harmoniques d’espace du champ magnétique généré par l’autre parmi les deux bobinages statoriques.
Ainsi, la machine électrique proposée ne comprend pas de pièces tournantes sensibles et présente une topologie de rotor symétrique selon un plan orthogonal à la direction axiale. Elle peut donc atteindre des vitesses de rotation plus élevées que les machines de l’état de la technique, et générer davantage de puissance électrique lorsqu’elle est utilisée en mode génératrice, tout en étant plus légère et compacte que les machines multi-étages utilisées comme génératrices pour les applications aéronautiques. De plus, lorsqu’elle est reliée à un élément tournant à haute vitesse, la machine selon l’invention permet de s’affranchir de l’utilisation d’un réducteur entre son rotor et cet élément tournant.
Il est ici souligné que l’invention s’inscrit dans le cadre de la politique environnementale de la Déposante, laquelle se mobilise depuis maintenant plusieurs années pour apporter une forte contribution à la lutte contre le changement climatique et améliorer de manière significative les performances environnementales des avions.
La Déposante prend en considération les facteurs impactant dans toutes les phases de conception et de développement pour obtenir des composants et des produits aéronautiques moins énergivores, plus respectueux de l’environnement et dont l’intégration et l’utilisation dans l’aviation civile ont des conséquences environnementales modérées dans un but d’amélioration de l'efficacité énergétique des avions.
Ses travaux de recherche et de développement soutenus portent à la fois sur les nouvelles générations de moteurs d’avions, l’allègement des appareils, notamment par les matériaux employés et les équipements embarqués allégés, le développement de l’emploi des technologies électriques pour assurer la propulsion, et, indispensables compléments aux progrès technologiques, les biocarburants aéronautiques.
La illustre de façon schématique une machine électrique selon un mode de réalisation de l’invention ;
Dans d’autres mises en œuvre, un bord de toile portant un jonc est enfoncé à force dans l’évidement supérieur 14. Le bord de toile est par exemple pourvu d'un jonc en silicone, par exemple cousu sur la toile. Le jonc présente une section complémentaire de celle de l’évidement supérieur 14.
La paroi latérale 6 comprend une gorge 20 de montage d’un bord de toile, cette gorge présentant avantageusement une ouverture de grande hauteur.
Dans certains modes de réalisation, non représentés, la paroi latérale 6 du profilé 1 comprend deux gorges de montage de bord de toile, ou plus de deux gorges de montage de bord de toile.
Dans le mode de réalisation représenté, l’ouverture de la gorge 20 s’étend sensiblement sur la moitié de la hauteur du profilé 1. L’ouverture de cette gorge 20 est orientée vers l’extérieur du profilé 1.
L’ouverture de la gorge 20 est délimitée, en partie supérieure, par un bord 21 d’une bande 22 sensiblement verticale.
Le bord 21 présente avantageusement une inclinaison par rapport à l’horizontale, de l’ordre de quelques degrés, par exemple de moins de 20°. Dans certaines mises en œuvre, le bord 21 est incliné de 10° par rapport à l’horizontale.
L’ouverture de la gorge 20 est délimitée, en partie inférieure, par un bord 23 d’appui, formé dans la partie extrême basse du profilé 1.
Le bord 23 d’appui forme avantageusement une face d’appui sensiblement horizontale, pour un moyen de montage de toile, ainsi qu’il apparaitra plus complètement dans la suite de cette description.
La gorge 20 contient une cloison 24, s’étendant sur une partie de la hauteur de la gorge 20.
Dans le mode de réalisation représenté, cette cloison 24 est pleine, et dépourvue de trou de passage pour des moyens de fixation tels que des vis ou des rivets.
Partant du bord d’appui 23 et en parcourant le pourtour de la cloison 24, quatre segments 25-29 peuvent être distingués.
Un premier segment 25, sensiblement plan, est incliné par rapport à la verticale, d’un angle de quelques degrés, par exemple de 6°.
La longueur de ce premier segment 25 est par exemple de l’ordre de 25 mm.
Un deuxième segment 26, sensiblement plan et horizontal, s’étend dans la gorge 20 sur une longueur correspondant à l’épaisseur de la cloison 24, par exemple de 3 mm.
Un troisième segment 27, sensiblement vertical, s’étend dans la gorge 20 sur quelques millimètres, par exemple 5 mm.
Un quatrième segment 28, sensiblement plan, s’étend par exemple sur une distance de l’ordre de 10 mm.
Système propulsif Un système propulsif 1 (ou turbomachine) présente une direction principale s’étendant selon un axe longitudinal X-X. Le système propulsif 1 est configuré pour être fixé sur la cellule d’un aéronef 100 , par exemple sous ses ailes, dans le cas d’un avion, et ce par l’intermédiaire d’un pylône (ou mât). Le système propulsif 1 peut également être monté sur l’aile de l’avion ou encore à l’arrière de son fuselage, voire être intégré à son fuselage.
Le système propulsif 1 peut-être un turboréacteur à double corps, double flux, entraînement direct et postcombustion, tel que décrit ci-après, mais peut également comporter un nombre différent de corps et/ou de flux, et/ou être un autre type de turboréacteur, tel qu’un turboréacteur à réducteur ou un turbopropulseur, avec ou sans postcombustion.
Le système propulsif 1 comprend, de l’amont vers l’aval, une soufflante 10 , une section de compression 12 , comprenant un compresseur basse pression 120 et un compresseur haute pression 122 , une chambre de combustion 14 et une section de turbine 16 , comprenant une turbine haute pression 162 et une turbine basse pression 160 . Le système propulsif comprend en outre une chambre de postcombustion 18 et une tuyère 19 .
La section de compresseur 12 comprend une succession d'étages comprenant chacun une roue d'aubes mobiles (rotor) tournant devant une roue d'aubes fixes (stator). La section de turbine 16 comprend également une succession d'étages comprenant chacun une roue d'aubes fixes (stator) derrière laquelle tourne une roue d'aubes mobiles (rotor).
La chambre de combustion 14 comprend une rampe d’injection de carburant et une pluralité d’injecteurs d’allumage. La rampe d’injection et/ou les injecteurs d’allumage constituent des organes du système propulsif 1 qui sont consommateurs de carburant. Un circuit dédié alimente la rampe d’injection et/ou les injecteurs d’allumage de la chambre de combustion 14 , pour assurer la combustion, les différentes étapes de combustion déterminant différents niveaux de pression d’injection de carburant au sein de ce circuit.
La chambre de postcombustion 18 comprend un canal rapporté et fixé à la tuyère 19 , de sorte à la prolonger axialement vers l’amont, des injecteurs de postcombustion étant agencés au sein du canal. Les injecteurs de postcombustion constituent d’autres organes du système propulsif 1 qui sont consommateurs de carburant. Un circuit dédié alimente les injecteurs de postcombustion, pour assurer la postcombustion, les différentes étapes de postcombustion déterminant différents niveaux de pression d’injection de carburant au sein de ce circuit.
La tuyère 19 peut être de section variable et comprendre ainsi une pluralité de volets 191 , 192 , répartis de manière circonférentielle autour de l’axe longitudinal X-X. Un dispositif de commande 190 , tels qu’une couronne de vérins hydrauliques, est alors relié aux volets 191 , 192 pour les actionner afin qu’ils ajustent l’ouverture de l’écoulement d’air qu’ils délimitent. Le fluide d’actionnement des vérins hydrauliques peut être du carburant. Un circuit dédié alimente, le cas échéant, le dispositif de commande 190 pour assurer son actionnement, les différents niveaux d’actionnement du dispositif de commande 190 déterminant différents niveaux de pression d’activation du fluide au sein de ce circuit.
La soufflante 10 , la partie rotorique du compresseur basse pression 120 , et la partie rotorique de la turbine basse pression 160 sont reliées entre elles par un arbre basse pression 170 s’étendant le long de l’axe longitudinal X-X, la soufflante 10 , le compresseur basse pression 120 , l’arbre basse pression 170 et la turbine basse pression 160 formant alors un corps basse pression 10 , 120 , 160 , 170 . La partie rotorique du compresseur haute pression 122 et la partie rotorique de la turbine haute pression 162 sont reliées entre elles par un arbre haute pression 172 s’étendant le long de l’axe longitudinal X-X, le compresseur haute pression 122 , l’arbre haute pression 172 et la turbine haute pression 162 formant alors un corps haute pression 122 , 162 , 172 . L’arbre basse pression 170 est généralement logé, sur un tronçon de sa longueur, dans l’arbre haute pression 172 et est coaxial à l’arbre haute pression 172 .
Le compresseur haute pression 122 , la chambre de combustion 14 et la section de turbine 16 sont entourés par un premier carter 151 , tandis que la soufflante 10 , le compresseur basse pression 120 et la chambre de postcombustion 18 sont entourés par un deuxième carter 152 . Le deuxième carter 152 entoure également le premier carter 151 , c’est-à-dire qu’il s’étend radialement à l’extérieur du premier carter 151 , tout autour de l’axe longitudinal X-X. Le deuxième carter 152 peut être rapporté et fixé à la cellule de l’aéronef 100 , par exemple en étant intégré au fuselage, le premier carter 151 étant relié au deuxième carter 152 de manière fixe, les parties statoriques de la section de compression 12 et de la section de turbine 16 , la chambre de combustion 14 et la chambre de postcombustion 18 étant également reliés au premier carter 151 de manière fixe.
L’axe longitudinal X-X forme l'axe de rotation pour la soufflante 10 , la partie rotorique de la section de compression 12 et la partie rotorique de la section de turbine 16 , lesquels sont susceptibles d’être entraînés en rotation autour de l’axe longitudinal X-X par rapport à chacun du premier carter 151 et du deuxième carter 152 .
Le système propulsif 1 comprend également au moins un boîtier d’accessoires 30 , appe l é AGB (pour « Accessory gear box » dans la terminologie anglo-saxonne), pouvant être monté fixe par rapport au deuxième carter 152 . Le boîtier d’accessoires 30 comprend un ensemble d’éléments rotatifs, tels que des engrenages, permettant d’entraîner en rotation une pluralité d’arbres autour de leur propre axe, des accessoires étant montés sur ces arbres pour tirer de leur rotation une puissance mécanique utile. L’ensemble d’engrenages est lui-même entraîné à l’aide d’un arbre de prise de force reliant, éventuellement par l’intermédiaire d’un boîtier de transfert, le boîtier d’accessoires 30 à l’un au moins parmi le corps haute pression 122 , 162 , 172 , et le corps basse pression 10 , 120 , 160 , 170 , typiquement en étant engrené avec l’un au moins parmi l’arbre haute pression 172 et l’arbre basse pression 170 . De cette manière, une puissance mécanique est susceptible d’être prélevée sur l’un au moins parmi le corps haute pression 122 , 162 , 172 , et le corps basse pression 10 , 120 , 160 , 170 , pour être délivrée à l’au moins parmi les accessoires par l’intermédiaire du boîtier d’accessoires 30 .
Le système propulsif 1 comprend un certain nombre d’organes (ou équipements) configurés pour être actionnés au moyen de carburant. Plus précisément, ces organes sont à actionnement hydraulique et il est prévu d’utiliser du carburant sous pression pour assurer leur fonctionnement. Ces organes sont habituellement désignés sous l’appellation « équipements (ou accessoires) à géométries variables 14’ » ou, plus simplement, « géométries variables 14’ ». Des exemples de géométries variables 14’ sont : des aubes à calage variables (e.g., aubes de stator du compresseur haute pression 122 ), vannes de décharge de la veine primaire A ou de la veine secondaire B (décrites ci-après). Ces géométries variables 14’ ont donc besoin de l’énergie hydraulique liée à la pression de carburant pour fonctionner. Néanmoins, contrairement à un injecteur de la chambre de combustion 14 ou de la chambre de postcombustion 18 , les géométries variables 14’ ne consomment pas de carburant, car elles ne le dégradent pas par combustion. Un circuit dédié alimente les géométries variables 14’ pour assurer leur actionnement, les différents niveaux d’actionnement des géométries variables 14’ déterminant différents niveaux de pression d’activation de chacune des géométries variables 14’.
Avantageusement, le procédé peut comprendre au moins une des caractéristiques suivantes : - lors de l’étape de flottation, la génération de bulles est discontinue dans le temps, - lors de l’étape de flottation, les bulles sont générées en utilisant un gaz choisi parmi l’air, notamment l’air ambiant, l’ozone, le diazote, le dioxygène, le dichlore, le dioxyde de chlore.
La génération discontinue dans le temps des bulles peut permettre d’éviter une accumulation des bulles dans l’installation.
Avantageusement, une partie au moins de la phase flottante séparée peut être renvoyée à l’intérieur de l’enceinte.
La mise en circulation de la phase flottante permet d’augmenter l’efficacité d’élimination des molécules amphiphiles en augmentant leur concentration dans l’effluent aqueux. Cette augmentation de concentration va favoriser la formation de micelles au sein de l’effluent aqueux et favoriser ainsi leur rétention par le système de rétention physico-chimique. La mise en circulation de la phase flottante permet également la diminution du besoin énergétique nécessaire pour générer des bulles et la réduction de la quantité de réactifs chimiques, tels qu’un surfactant, un coagulant, un floculant, un acide ou base pour l’ajustement de pH, favorisant la flottation des molécules amphiphiles susceptible d’être ajoutée.
Avantageusement, l’au moins une partie de la phase flottante séparée peut être dégazée dans un bac de stockage avant d’être renvoyée à l’intérieur de l’enceinte. Cette mise en œuvre est avantageuse pour un fonctionnement discontinu du réacteur.
Notamment, les boues déposées au fond du bac de stockage peuvent alors être évacuées. L’extraction des boues au fond du bac de stockage peut permettre d’améliorer la flottation. Les boues extraites peuvent être envoyées dans une filière de traitement des boues.
Avantageusement, le procédé peut comprendre au moins une des caractéristiques suivantes : - au moins un composé chimique choisi parmi un composé d’aide à la flottation (surfactant), un composé d'aide à la floculation, un composé d’aide à la coagulation et un composé de modification du pH (acide ou base) est ajouté à l’effluent aqueux avant son entrée à l’intérieur de l’enceinte, - au moins un composé chimique choisi parmi un composé d’aide à la flottation, un composé d’aide à la floculation et un composé d’aide à la coagulation est introduit à l’intérieur de l’enceinte par le dispositif de génération de bulles.
L’ajout d’un composé chimique d’aide à la flottation et/ou d’un composé chimique d’aide à la coagulation et/ou d’un composé chimique d’aide à la floculation et/ou d’un composé chimique d’aide de modification du pH permet de favoriser la formation de micelles par les molécules amphiphiles.
Avantageusement, les molécules amphiphiles peuvent être choisies parmi les substances perfluoroalkylées et les substances polyfluoroalkylées.
L’invention concerne également une installation de traitement par flottation d’un effluent aqueux liquide contenant des molécules amphiphiles, l’installation comprenant une enceinte de flottation, au moins un dispositif de mise en circulation du liquide au sein de l’enceinte de flottation, au moins un dispositif de génération de bulles apte à générer un lit de bulles à l’intérieur du liquide présent dans l’enceinte de flottation et au moins un dispositif de séparation d’une phase flottante à la surface du liquide présent dans l’enceinte de flottation. Selon l’invention, l’installation comprend en outre, à l’intérieur de l’enceinte et maintenu solidaire de ladite enceinte, un système de rétention physico-chimique comprenant au moins un matériau de rétention physico-chimique apte à retenir au moins une partie des molécules amphiphiles présentes dans ledit effluent aqueux liquide, ledit système de rétention physico-chimique étant situé au moins en partie, de préférence totalement, à l’intérieur d’un lit de bulles généré au sein du liquide présent dans l’enceinte de flottation par le dispositif de génération de bulles.
Avantageusement, l’installation peut comprendre au moins une des caractéristiques suivantes : - au moins une conduite d’évacuation de l’effluent aqueux purifié débouchant dans l’enceinte de flottation en dessous du système de rétention physico-chimique, en dehors du lit de bulles généré par le dispositif de génération de bulles, - au moins une conduite de recirculation reliant fluidiquement l’au moins un dispositif de séparation de la phase flottante à l’enceinte de flottation, optionnellement au moins un bac de stockage relié fluidiquement à ladite conduite de recirculation entre le dispositif de séparation et l’enceinte de flottation, - au moins une capacité de stockage d’un composé chimique relié fluidiquement à l’enceinte de flottation, - au moins une capacité de stockage d’un composé chimique relié fluidiquement au dispositif de génération de bulles.
La gamme de « 5,0 à 20,0 cm » comprend les gammes : de 5,0 à 6,0 cm ; de 6,0 à 7,0 cm ; de 7,0 à 8,0 cm ; de 8,0 à 9,0 cm ; de 9,0 à 10,0 cm ; de 10,0 à 11,0 cm ; de 11,0 à 12,0 cm ; de 12,0 à 13,0 cm ; de 13,0 à 14,0 cm ; de 14,0 à 15,0 cm ; de 15,0 à 16,0 cm; de 16,0 à 17,0 cm; de 17,0 à 18,0 cm; de 18,0 à 19,0 cm; de 19,0 à 20,0 cm.
Selon un mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un dispositif tel que défini ci-dessus, dans lequel les plaques d’électrophorèse X sont en matériau choisi parmi polytétrafluoroéthylène (PTFE), perfloroalkoxy (PFA) et fluoroéthylène propylène (FEP), en particulier des plaques de Téflon TM , Téflon TM -PFA et Téflon TM -FEP.
Selon un mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un dispositif tel que défini ci-dessus, dans lequel dans chaque plaque d’électrophorèse X une partie de ladite plaque est configurée pour laisser place à un circuit fluidique de canaux d’approvisionnement et de récupération, lequel est partiellement ou totalement gravé, découpé ou percé dans la plaque X.
Selon un mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un dispositif tel que défini ci-dessus, dans lequel les i chambres d’électrophorèse de chaque plaque X sont adjacentes les unes aux autres par les faces (c) ou (d) de chaque partie évidée,
et/ou dans lequel la largeur Lae de la partie évidée de la chambre d’électrophorèse est de 1,0 à 8,0 cm, de préférence de 1,0 à 5,0 cm,
et/ou dans lequel la longueur Loe de la partie évidée de la chambre d’électrophorèse est de 5,0 à 20,0 cm, de préférence de 5,0 à 15,0 cm,
et/ou dans lequel les plaques d’électrophorèse X sont en matériau choisi parmi polytétrafluoroéthylène (PTFE), perfloroalkoxy (PFA) et fluoroéthylène propylène (FEP), en particulier des plaques de Téflon TM , Téflon TM -PFA et Téflon TM -FEP,
et/ou dans lequel dans chaque plaque d’électrophorèse X une partie de ladite plaque est configurée pour laisser place à un circuit fluidique de canaux d’approvisionnement et de récupération, lequel est partiellement ou totalement gravé, découpé ou percé dans la plaque X.
Selon un mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un dispositif tel que défini ci-dessus, dans lequel les plaques X, Y, Z présentent une dimension La x Lo, dans laquelle La et Lo varient de 2,0 à 50,0 cm.
La gamme de « 2,0 à 50,0 cm » comprend les gammes : de 2,0 à 5,0 cm ; de 5,0 à 10,0 cm ; de 10,0 à 15,0 cm ; de 15,0 à 20,0 cm ; de 20,0 à 25,0 cm ; de 25,0 à 30,0 cm ; de 30,0 à 35,0 cm ; de 35,0 à 40,0 cm ; de 40,0 à 45,0 cm ; de 45,0 à 50,0 cm.
Selon un mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un dispositif tel que défini ci-dessus, dans lequel les plaques X, Y, Z présentent une dimension La x Lo, dans laquelle La est de 6,0 à 30 cm et Lo est de 2,0 à 50,0 cm
La gamme de « 6,0 à 30,0 cm » comprend les gammes : de 6,0 à 10,0 cm ; de 10,0 à 15,0 cm ; de 15,0 à 20,0 cm ; de 20,0 à 25,0 cm ; de 25,0 à 30,0 cm.
Dans le cas d’un dispositif comprenant une seule chambre d’électrophorèse sur une plaque X, la largeur « La » de la plaque X est légèrement supérieure à la largeur « Lae » de la partie évidée de la chambre d’électrophorèse et la longueur « Lo » de la plaque X est légèrement supérieure à la longueur « Loe » de la partie évidée de la chambre d’électrophorèse.