FR3101707A1 - Procédé de caractérisation d’un fluide - Google Patents
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Abstract
Un procédé de caractérisation d’un fluide dans un circuit comprenant : une première étape de mesure (E1) d’une première température et d’une première permittivité à un premier instant et à une position de mesure du circuit, formant un premier couple de mesure (K1), une première étape de comparaison (E2) dudit premier couple (K1) à une base de données (12), de manière à déterminer une première sélection de fluides (S1), une deuxième étape de mesure (E3) d’une deuxième température et d’une deuxième permittivité à un deuxième instant et à ladite position de mesure, formant un deuxième couple de mesure (K2), une deuxième étape de comparaison (E4) dudit deuxième couple (K2) à ladite base (12), de manière à déterminer une deuxième sélection de fluides (S2), et une étape d’identification (E5) du fluide par intersection de la première et de la deuxième sélection (S1, S2). Figure de l’abrégé : Figure 5
Description
La présente invention concerne le domaine de la caractérisation d’un fluide.
De manière connue, en référence à la figure 1, un aéronef comprend un ou plusieurs turbomoteurs comprenant une chambre de combustion 30 dans laquelle entrent de l’air A et du carburant C configurés pour réagir ensemble suivant une réaction de combustion, de manière à dégager l’énergie nécessaire à la poussée de l’aéronef. L’air A provient de l’extérieur du turbomoteur et est guidé vers la chambre de combustion 30 par une veine d’air tandis que le carburant C provient d’un circuit de carburant 20 débouchant dans la chambre de combustion 30.
De manière connue, le circuit de carburant 20 comprend d’amont en aval un réservoir de stockage 21 du carburant C, une pompe basse pression 22 de mise en mouvement du carburant C, un filtre 23 de retenue des particules solides contenues dans le carburant C et une pompe haute pression 24 d’accélération du carburant C. Par la suite, les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport au sens de circulation du carburant C dans le circuit de carburant 20. Le circuit de carburant 20 comprend en outre, en aval de la pompe haute pression 24, une vanne de dosage 25 d’un débit massique Qm de carburant C et un ou plusieurs injecteurs 26 pour pulvériser le débit massique Qm dans la chambre de combustion 30. Le carburant refoulé Cr par la vanne de dosage 25 est quant à lui réinjecté dans le circuit de carburant 20 en amont.
Dans les faits, le débit massique Qm injecté dans la chambre de combustion 30 doit être tel que la quantité de matière de carburant C et la quantité de matière d’air A dans la chambre de combustion 30 soient dans des proportions dites « stœchiométriques » pour optimiser la réaction de combustion, et ce afin de générer une poussée maximale de l’aéronef tout en limitant au maximum les rejets de gaz brûlés issus de la combustion. Pour permettre un dosage précis, la vanne de dosage 25 est reliée à un organe de calcul 11, lui-même relié à un dispositif de mesure 10 du débit massique Qm, monté entre la vanne de dosage 25 et l’injecteur 26. L’organe de calcul 11 permet, à partir du débit massique Qm mesuré par le dispositif de mesure 10, de déterminer le degré d’ouverture de la vanne de dosage 25 pour obtenir le débit massique souhaité.
De manière connue, le dispositif de mesure 10 est configuré pour mesurer le débit volumique du carburant C et l’organe de calcul 11 est configuré pour déterminer le débit massique Qm à partir du débit volumique Q mesuré et de la densité du carburant C, liée à la nature du carburant C. Dans les faits, le réservoir 21 du circuit de carburant 20 peut être alimenté en différents carburants C lors du ravitaillement, si bien que la composition précise du carburant C dans le turbomoteur et donc sa nature n’est pas connue. Aussi, de manière connue et comme illustré sur les figures 1 et 2, le dispositif de mesure 10 est également configuré pour mesurer la température Tm et la permittivité εm du carburant C, formant ensemble un couple de mesure K. L’organe de calcul 11 comporte quant à lui une base de données 12 configurée pour caractériser le fluide F1, F2, F3, F4 correspondant au couple de mesure K. La base de données 12 permet en outre de connaître la densité du fluide qui a été préalablement caractérisé.
En pratique, l’émergence des biocarburants et l’ajout d’additifs dans les carburants, pour améliorer les propriétés physiques face à la corrosion ou au givrage à titre d’exemples, ont fortement augmenté le panel de carburants utilisés pour alimenter les aéronefs. Un tel élargissement de panel est susceptible d’introduire de l’incertitude dans la caractérisation du carburant C, en supprimant la bijection stricte entre un couple de mesure K et un fluide correspondant F1, F2, F3, F4. Autrement dit, comme illustré sur le graphe de la figure 2, un même couple de mesure K est susceptible de correspondre à plusieurs fluides F1, F2, F3, F4. Dans l’exemple des figures 1 et 2, le couple de mesure K mesuré par le dispositif de mesure 1 correspond ainsi à la fois à un second fluide F2 et à un troisième fluide F3, ce qui ne permet pas à l’organe de calcul 11 de caractériser formellement le carburant C.
L’invention vise ainsi à pouvoir caractériser de manière formelle le carburant.
L’invention concerne un procédé de caractérisation d’un fluide circulant dans un circuit de fluide, ledit procédé comprenant :
- au moins une première étape de mesure d’une première température et d’une première permittivité dudit fluide définies à un premier instant et à une position de mesure du circuit, de manière à former ensemble un premier couple de mesure et
- au moins une première étape de comparaison dudit premier couple de mesure à une base de données associant des couples de mesure à une pluralité de fluides, de manière à déterminer une première sélection de fluides.
L’invention est remarquable en ce que le procédé comprend :
- au moins une deuxième étape de mesure d’une deuxième température et d’une deuxième permittivité dudit fluide définies à un deuxième instant, postérieur au premier instant, et à ladite position de mesure du circuit, de manière à former ensemble un deuxième couple de mesure,
- au moins une deuxième étape de comparaison dudit deuxième couple de mesure à ladite base de données de manière à déterminer une deuxième sélection de fluides, et
- au moins une étape d’identification dudit fluide par intersection de la première sélection de fluides et de la deuxième sélection de fluides.
Grâce à l’invention, la nature d’un fluide peut avantageusement être identifiée de manière formelle. En effet, le fluide est caractérisé à partir de deux couples de mesure différents, ce qui dans le cas où l’un des couples de mesure correspond à plusieurs fluides, permet d’identifier le fluide au moyen du deuxième couple de mesure. Ce deuxième couple de mesure est par ailleurs avantageusement mesuré à la même position de mesure, ce qui limite le coût et l’encombrement. De manière avantageuse, les mesures peuvent être réalisées par un même dispositif.
De manière préférée, le procédé comprend au moins une étape de détermination de la densité du fluide identifié à partir de la température du fluide et de sa nature. De manière avantageuse, ce procédé peut être utilisé, ayant par ailleurs connaissance du débit volumique de fluide dans la conduite de fluide, pour déterminer le débit massique du fluide dans le circuit de fluide.
Selon un cas pratique de l’invention, le premier instant et le deuxième instant sont choisis de manière à ce que l’écart entre la première température et la deuxième température soit au moins supérieur à 10°C, de préférence, au moins supérieur à 20°C. Un tel écart de température permet d’obtenir deux couples de mesure distincts correspondant à des conditions physiques différentes du fluide. Cela permet avantageusement d’optimiser les chances d’obtenir une deuxième sélection de fluides qui soit différente de la première sélection de fluides.
Selon un cas pratique de l’invention, le procédé est mis en œuvre pour caractériser un carburant dans un circuit de carburant de moteur thermique, de préférence de turbomoteur d’aéronef. Un tel procédé permet ainsi de connaître précisément la composition du carburant alimentant le moteur thermique, en vue notamment d’optimiser la combustion.
Selon un autre cas pratique, le procédé est mis en œuvre pour caractériser une huile dans un circuit d’huile de moteur thermique. Selon un autre cas pratique, le procédé est mis en œuvre pour caractériser un fluide de refroidissement dans un circuit de refroidissement de moteur thermique.
Selon un cas pratique préféré, la première étape de mesure et la deuxième étape de mesure sont mises en œuvre au cours d’une étape de démarrage du moteur thermique. De manière avantageuse, au cours du démarrage du moteur thermique, la température augmente naturellement ce qui permet de mettre en œuvre de manière pratique la première étape de mesure et la deuxième étape de mesure ainsi que de connaître la nature du fluide dès le démarrage.
Selon un autre cas pratique préféré, le moteur thermique comprenant une chambre de combustion, la première étape de mesure et la deuxième étape de mesure sont mises en œuvre au cours d’une étape de ralenti du moteur thermique, c’est-à-dire, préalablement à une augmentation du régime moteur. De manière avantageuse, au cours de l’étape de ralenti du moteur thermique, suivant l’étape de démarrage du moteur thermique, la température diminue naturellement ce qui permet de mettre en œuvre de manière pratique la première étape de mesure et la deuxième étape de mesure ainsi que de connaître la nature du fluide avant le décollage.
Selon un autre cas pratique préféré, la première étape de mesure et la deuxième étape de mesure sont mises en œuvre au cours d’une étape de décélération du moteur thermique. De manière avantageuse, lorsque le moteur thermique décélère, la température y augmente naturellement ce qui permet de mettre en œuvre de manière pratique les étapes de mesure ainsi que de connaître la nature du fluide en cours de trajet. Ceci présente un intérêt particulier dans le cas d’un aéronef ravitaillé au cours du vol pour connaître la nature du carburant de ravitaillement.
Selon un autre cas pratique préféré, la première étape de mesure et la deuxième étape de mesure sont mises en œuvre au cours d’une étape d’accélération du moteur thermique. De manière avantageuse, lorsque le moteur thermique accélère, la température y baisse naturellement ce qui permet de mettre en œuvre de manière pratique les étapes de mesure ainsi que de connaître la nature du fluide en cours de trajet. Ceci présente un intérêt particulier dans le cas d’un aéronef ravitaillé au cours du vol pour connaître la nature du carburant de ravitaillement.
De manière préférée, ledit circuit de fluide comprenant au moins un dispositif de mesure configuré pour réaliser des mesures de température, de permittivité et de débit volumique du fluide, la première étape de mesure et la deuxième étape de mesure sont mises en œuvre par ledit dispositif de mesure. Un tel dispositif de mesure peut être intégré dans un circuit en vue de déterminer le débit massique d’un fluide, par exemple de carburant injecté à la chambre de combustion en vue d’optimiser la combustion, comme présenté dans le préambule. Un tel dispositif de mesure peut ainsi réaliser les étapes de mesure du procédé de l’invention et assure ainsi une double fonction pour réduire le coût et l’encombrement global.
De manière préférée, ledit circuit de fluide comprenant au moins un organe de calcul configuré pour déterminer un débit massique du fluide à partir des mesures de température, de permittivité et de débit volumique du dispositif de mesure, la première étape de comparaison, la deuxième étape de comparaison et l’étape d’identification sont mises en œuvre par ledit organe de calcul. Un tel organe de calcul peut ainsi réaliser les étapes de comparaison et d’identification du procédé de l’invention et assurer une double fonction pour réduire le coût et l’encombrement global.
L’invention précédemment décrite permet ainsi avantageusement de caractériser de manière formelle un fluide s’écoulant dans un circuit, en réalisant deux étapes de mesure. Les étapes de mesure sont de plus réalisées à la même position de mesure à deux instants différents de manière à ce que les conditions physiques du fluide soient différentes afin de discriminer les natures de fluide. Ceci présente particulièrement un intérêt pour les moteurs thermiques, où l’on peut exploiter avantageusement l’évolution de la température du carburant lors des étapes de démarrage, d’accélération et de décélération du moteur thermique. Le dispositif de mesure et l’organe de calcul mettant en œuvre le procédé peuvent avantageusement être ceux utilisés pour la mesure du débit massique du carburant en vue d’optimiser la combustion, afin de réduire l’encombrement et le coût.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et se référant aux dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquels des références identiques sont données à des objets semblables et sur lesquels :
Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.
En référence à la figure 3, comme déjà présenté dans le préambule, il est représenté une chambre de combustion 30 de turbomoteur d’aéronef dans laquelle entrent de l’air A et du carburant C configurés pour réagir ensemble suivant une réaction de combustion, de manière à dégager l’énergie nécessaire à la poussée de l’aéronef. L’air A provient de l’extérieur du turbomoteur et est guidé vers la chambre de combustion 30 par une veine d’air tandis que le carburant C provient d’un circuit de carburant 20 débouchant dans la chambre de combustion 30.
Toujours en référence à la figure 3, comme déjà présenté dans le préambule, le circuit de carburant 20 comprend d’amont en aval un réservoir de stockage 21 du carburant C, une pompe basse pression 22 de mise en mouvement du carburant C, un filtre 23 de retenue des particules solides contenues dans le carburant C et une pompe haute pression 24 d’accélération du carburant C. Par la suite, les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport au sens de circulation du carburant C dans le circuit de carburant 20. Le circuit de carburant 20 comprend en outre, en aval de la pompe haute pression 24, une vanne de dosage 25 d’un débit massique Qm de carburant C et un ou plusieurs injecteurs 26 pour pulvériser le débit massique Qm dans la chambre de combustion 30. Le carburant refoulé Cr par la vanne de dosage 25 est quant à lui réinjecté dans le circuit de carburant 20 en amont.
Toujours en référence à la figure 3, comme déjà présenté dans le préambule, le circuit de carburant 20 comprend en outre un dispositif de mesure 10 de paramètres physiques du carburant C, à savoir le débit volumique, la température et la permittivité, ainsi qu’un organe de calcul 11. L’organe de calcul 11 comporte une base de données 12 configurée pour caractériser le carburant C à partir d’un couple de mesure de température et de permittivité. L’organe de calcul 11 est par ailleurs configuré pour déterminer le débit massique Qm de carburant C dans le circuit de carburant 20 à partir du débit volumique mesuré et de la densité, liée à la nature du carburant C. Le dispositif de mesure 10 est monté entre la vanne de dosage 25 et l’injecteur 26 de manière à ce que l’organe de calcul 11 soit configuré pour déterminer le débit massique Qm de carburant C injecté à la chambre de combustion 30, en vue d’optimiser la réaction de combustion, afin de générer une poussée maximale de l’aéronef tout en limitant au maximum les rejets de gaz brûlés issus de la combustion.
Selon l’invention, en référence aux figures 5 et 6, le dispositif de mesure 10 et l’organe de calcul 11 sont configurés pour mettre en œuvre un procédé de caractérisation du carburant C, ledit procédé comprenant :
- une première étape de mesure E1 d’une première température T1(t1, z) et d’une première permittivité ε1(t1, z) du carburant C définies à un premier instant t1 et à une position de mesure z du circuit de carburant 20, de manière à former ensemble un premier couple de mesure K1(t1, z),
- une première étape de comparaison E2 dudit premier couple de mesure K1 à une base de données 12 associant des couples de mesure à une pluralité de fluides F1, F2, F3, F4, de manière à déterminer une première sélection de fluides S1,
- une deuxième étape de mesure E3 d’une deuxième température T2(t2, z) et d’une deuxième permittivité ε2(t2, z) dudit fluide définies à un deuxième instant t2, postérieur au premier instant t1, et à ladite position de mesure z du circuit de carburant 20, de manière à former ensemble un deuxième couple de mesure K2(t2, z),
- une deuxième étape de comparaison E4 dudit deuxième couple de mesure K2 à ladite base de données 12 de manière à déterminer une deuxième sélection de fluides S2, et
- une étape d’identification E5 dudit fluide par intersection de la première sélection de fluides S1 et de la deuxième sélection de fluides S2.
Un tel procédé permet avantageusement de caractériser de manière formelle le carburant C grâce à ses deux étapes de mesure d’un couple de mesure. En effet, dans le cas où l’un des couples de mesure puisse être associé à plusieurs fluides différents, l’autre couple de mesure permet d’identifier le fluide correspondant au carburant C parmi ces différents fluides. Par ailleurs, un tel procédé présente également l’avantage de ne pas devoir déplacer le dispositif de mesure 10 de position de mesure z entre les deux mesures, ce qui permet une mesure simple et pratique.
De préférence, le procédé comprend en outre une étape de détermination de la densité du fluide identifié à partir de la nature du fluide et de la température dudit fluide, en particulier, à partir d’une base de données associant la densité à des natures de fluides à des températures différentes. Cette étape est mise en œuvre après l’étape d’identification E5. De manière avantageuse, ce procédé peut ainsi être utilisé en complément d’un procédé de détermination du débit volumique de carburant C dans le circuit de carburant 20 pour déterminer le débit massique Qm de carburant C dans le circuit de carburant 20 et donc celui injecté à la chambre de combustion 30. Ceci permet d’optimiser la réaction de combustion, afin de générer une poussée maximale de l’aéronef tout en limitant au maximum les rejets de gaz brûlés issus de la combustion. Le débit volumique peut à titre d’exemple être mesuré par le dispositif de mesure 10, comportant une turbine volumétrique par exemple.
Pour réaliser les étapes de mesure E1, E3, le dispositif de mesure 10 comporte en outre un capteur de température, tel qu’un thermocouple ou une sonde à résistance de platine à titre d’exemple, ainsi qu’un capteur capacitif, tel qu’une sonde coaxiale ou un condensateur à plaques parallèles. Il va cependant de soi que le dispositif de mesure 10 pourrait comporter un organe quelconque de mesure de la température et/ou de la permittivité. L’organe de calcul 11 se présente quant à lui sous la forme d’un calculateur et est relié une base de données 12, la base de données 12 ayant préalablement été implémentée de différents couples de mesure associés à différents fluides pouvant correspondre au carburant C. Il va de soi que la base de données 12 pourrait être intégrée dans une mémoire de l’organe de calcul 11.
Par ailleurs, dans l’exemple de la figure 3, le procédé est mis en œuvre par l’ensemble d’un dispositif de mesure 10 et d’un organe de calcul 11 dédiés à la mesure du débit massique Qm du carburant C, comme décrit précédemment. Il va cependant de soi que le procédé pourrait être mis en œuvre par un dispositif de mesure distinct et/ou un organe de calcul distinct. Il va également de soi que le procédé pourrait être mis en œuvre à une position de mesure z du circuit de carburant 20 autre que celle de la figure 3 entre la vanne de dosage 25 et l’injecteur 26. Dans l’exemple de mise en œuvre de la figure 4, le procédé est ainsi mis en œuvre à titre d’exemple par un dispositif de mesure distinct 10’ et un organe de calcul distinct 11’, ledit dispositif de mesure distinct 10’ étant positionné entre le réservoir 21 et la pompe basse pression 22.
En outre, le procédé est mis en œuvre dans l’exemple des figures 3 et 4 pour caractériser un carburant C dans un circuit de carburant 20 de turbomoteur d’aéronef mais il va de soi que le procédé pourrait être mis en œuvre pour caractériser un fluide quelconque dans un circuit quelconque. Le procédé pourrait notamment être mis en œuvre pour caractériser un carburant C dans un circuit de carburant 20 de moteur thermique quelconque, tel que celui d’une automobile. Le procédé pourrait également mis en œuvre pour caractériser une huile dans un circuit d’huile ou encore d’un fluide de refroidissement dans un circuit de refroidissement de moteur thermique quelconque.
On décrit par la suite plus précisément les différentes étapes du procédé, en commençant par la première étape de mesure E1 et la deuxième étape de mesure E3.
Comme décrit précédemment, en référence aux figures 5 et 6, la première étape de mesure E1 et la deuxième étape de mesure E3 permettent chacune de mesurer un couple de mesure K1, K2 formé par la température T1, T2 et la permittivité ε1, ε2 respectivement à un premier instant t1 et à un deuxième instant t2 postérieur au premier instant t1. Pour garantir la fiabilité du procédé, le premier instant t1 et le deuxième t2 doivent être choisis de manière à ce que les conditions physiques du carburant C soient différentes.
De préférence, les étapes de mesure E1, E3 sont ainsi mises en œuvre au cours de l’étape de démarrage du turbomoteur d’aéronef. De manière avantageuse, la température du carburant C augmente d’environ 60°C en quelques minutes lors du démarrage du turbomoteur d’aéronef ce qui permet de mettre en œuvre aisément et sur un lapse de temps court les étapes de mesure E1, E3. Les couples de mesure K1, K2 obtenus permettent en outre une caractérisation fiable du carburant C. En outre, de telles étapes de mesure E1, E3 permettent de caractériser le carburant C dès le début du vol, de préférence au sol. Cela permet de calibrer les différents équipements du turbomoteur avec le carburant C caractérisé.
De manière alternative, les étapes de mesure E1, E3 sont mises en œuvre au cours d’une étape de ralenti du turbomoteur d’aéronef, après l’étape de démarrage et préalablement à une augmentation du régime moteur. De manière avantageuse, la température diminue naturellement d’environ 20°C en quelques minutes lors du ralenti du turbomoteur d’aéronef ce qui permet de mettre en œuvre aisément et sur un lapse de temps court les étapes de mesure E1, E3. De même que lors du démarrage, les couples de mesure K1, K2 obtenus permettent en outre une caractérisation fiable du carburant C au sol, ce qui permet de calibrer les différents équipements du turbomoteur avec le carburant C caractérisé.
De préférence également, les étapes de mesure E1, E3 sont mises en œuvre au cours d’une étape de décélération de l’aéronef. En effet, lors d’une décélération de l’aéronef, la poussée à fournir est moindre et la quantité de carburant C l’est donc aussi. L’excédent de carburant C recircule ainsi dans le circuit de carburant 20 avant d’être injecté dans la chambre de combustion 30, ce qui augmente la température du carburant C dans le circuit de carburant 20. De telles étapes de mesure E1, E3 permettent ainsi de caractériser le carburant C au cours du vol, de manière fiable et sur un lapse de temps court. Ceci présente un intérêt particulier lors d’un ravitaillement en vol de l’aéronef, où la nature du carburant C utilisé pour le ravitaillement n’est pas connue.
De manière alternative, les étapes de mesure E1, E3 peuvent être mises en œuvre au cours d’une étape d’accélération de l’aéronef. De manière analogue à une décélération, une accélération nécessite de fournir une plus grande quantité de carburant C à la chambre de combustion. Le carburant C provenant du réservoir 21 est donc injecté sans recirculation dans la chambre de combustion, ce qui diminue la température du carburant C dans le circuit de carburant 20. Les avantages liés à l’accélération sont les mêmes que ceux liés à la décélération décrits précédemment.
De préférence, le procédé est mis en œuvre une première fois lors du démarrage du turbomoteur d’aéronef puis une ou plusieurs fois lors de décélérations et/ou d’accélérations durant le vol. Ceci permet avantageusement de connaître la nature du carburant C dès le début du vol puis de contrôler son évolution au cours du vol. En effet, dans le cas où le ravitaillement est opéré avant que le réservoir 21 soit vide, le carburant C dans le circuit de carburant 20 se présente sous la forme d’un mélange plus ou moins hétérogène de différents carburants.
Il va de soi que les étapes de mesure E1, E3 pourraient être réalisées respectivement à un premier instant t1 et à un deuxième instant t2 postérieur au premier instant t1 quelconques. Toutefois, le premier instant t1 et le deuxième instant t2 sont de préférence rapprochés pour obtenir une caractérisation rapide. Par ailleurs, les instants t1, t2 sont de préférence choisis de manière à ce que l’écart entre la première température T1 et la deuxième température T2 mesurées soit au moins supérieur à 10°C, préférentiellement supérieur à 20°C. Ceci permet d’obtenir deux couples de mesure K1, K2 très différents ce qui permet une caractérisation plus formelle du carburant C et une meilleure discrimination.
Il a été présenté un procédé comprenant deux étapes de mesure E1, E3 en référence aux figures 5 et 6, mais il va de soi que le procédé pourrait comprendre plus de deux étapes de mesure E1, E3 pour caractériser de manière encore plus formelle le carburant C. Le nombre d’étapes de comparaison E2, E4 serait alors augmenté pour être égal au nombre d’étapes de mesure E1, E3.
On décrit par la suite plus précisément les étapes de comparaison E2, E4 et l’étape d’identification E5 du procédé.
Comme décrit précédemment, en référence aux figures 5 et 6, la première étape de comparaison E2 est mise en œuvre après la première étape de mesure E1 ayant permis de mesurer un premier couple de mesure K1. De même, la deuxième étape de comparaison E4 est mise en œuvre après la deuxième étape de mesure E2 ayant permis de mesurer un deuxième couple de mesure K2.
Comme décrit précédemment, en référence aux figures 5 et 6, au cours de la première étape de comparaison E2 et de la deuxième étape de comparaison E4, la base de données 12 détermine les fluides F1, F2, F3, F4 respectivement associés au premier couple de mesure K1 et au deuxième couple de mesure K2. Dans l’exemple de la figure 6, le premier couple de mesure K1 correspond à la fois à un deuxième fluide F2 et à un troisième fluide F3. La base de données 12 renvoie donc une première sélection de fluides S1 comprenant le deuxième fluide F2 et le troisième fluide F3. Le deuxième couple de mesure K2 ne correspond quant à lui qu’au troisième fluide F3. La base de données 12 renvoie donc une deuxième sélection de fluides S2 comprenant uniquement le troisième fluide F3. A la fin des étapes de comparaison E2, E4, les sélections de fluides S1, S2 sont déterminées.
Comme décrit précédemment, en référence à la figure 5, l’étape d’identification E5 est mise en œuvre après la première étape de comparaison E2 et la deuxième étape de comparaison E4. Lors de l’étape d’identification E5, l’organe de calcul 11 détermine une troisième sélection de fluides S3 à partir de l’intersection de la première sélection de fluides S1 et de la deuxième sélection de fluides S2, c’est-à-dire aux fluides faisant partie à la fois de la première sélection de fluides S1 et de la deuxième sélection de fluides S2. Dans l’exemple de la figure 5, la troisième sélection de fluides S3 est ainsi formée par le troisième fluide F3, qui permet de caractériser le carburant C.
De préférence, lors de l’étape d’identification E5, si la troisième sélection de fluides S3 est vide, c’est-à-dire qu’aucun fluide n’appartient aux deux sélections de fluides S1, S2, l’organe de calcul 11 renvoie un message d’erreur pour répéter le procédé. De préférence également, si la troisième sélection de fluides S3 comprend plus d’un fluide, c’est-à-dire que plusieurs fluides correspondent à la fois au premier couple de mesure K1 et au deuxième couple de mesure K2, l’organe de calcul 11 renvoie un message d’erreur pour répéter le procédé à des températures différentes.
En résumé, le procédé selon l’invention, permet à partir de deux couples de mesures de la température et de la permittivité du carburant C de déterminer pour chacun des couples les fluides correspondants de manière à caractériser de manière formelle le fluide correspondant au carburant C. Le procédé permet avantageusement de caractériser précisément le carburant C, même s’il s’agit d’un biocarburant ou d’un carburant enrichi en un additif ou encore un mélange de différents carburants. Le procédé peut par ailleurs être mis en œuvre au démarrage du turbomoteur d’aéronef et/ou lors du vol de l’aéronef en exploitant les variations naturelles de température dans le circuit de carburant. Un tel procédé nécessite par ailleurs un unique dispositif de mesure, ce qui limite l’encombrement.
Claims (10)
- Procédé de caractérisation d’un fluide circulant dans un circuit de fluide, ledit procédé comprenant :
- au moins une première étape de mesure (E1) d’une première température (T1(t1, z)) et d’une première permittivité (ε1(t1, z)) dudit fluide définies à un premier instant (t1) et à une position de mesure du circuit (z), de manière à former ensemble un premier couple de mesure (K1(t1, z)),
- au moins une première étape de comparaison (E2) dudit premier couple de mesure (K1) à une base de données (12) associant des couples de mesure à une pluralité de fluides (F1, F2, F3, F4), de manière à déterminer une première sélection de fluides (S1),
- ledit procédé étantcaractérisé par le fait qu’il comprend :
- au moins une deuxième étape de mesure (E3) d’une deuxième température (T2(t2, z)) et d’une deuxième permittivité (ε2(t2, z)) dudit fluide définies à un deuxième instant (t2), postérieur au premier instant (t1), et à ladite position de mesure du circuit (z), de manière à former ensemble un deuxième couple de mesure (K2(t2, z)),
- au moins une deuxième étape de comparaison (E4) dudit deuxième couple de mesure (K2) à ladite base de données (12) de manière à déterminer une deuxième sélection de fluides (S2), et
- au moins une étape d’identification (E5) dudit fluide par intersection de la première sélection de fluides (S1) et de la deuxième sélection de fluides (S2).
- Procédé selon la revendication 1, comprenant au moins une étape de détermination de la densité du fluide identifié.
- Procédé selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel le premier instant (t1) et le deuxième instant (t2) sont choisis de manière à ce que l’écart entre la première température (T1) et la deuxième température (T2) soit au moins supérieur à 10°C, de préférence, au moins supérieur à 20°C.
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, qui est mis en œuvre pour caractériser un carburant (C) dans un circuit de carburant (20) de moteur thermique, de préférence de turbomoteur d’aéronef.
- Procédé selon la revendication 4, dans lequel la première étape de mesure (E1) et la deuxième étape de mesure (E3) sont mises en œuvre au cours d’une étape de démarrage du moteur thermique.
- Procédé selon la revendication 4, dans lequel, le moteur thermique comprenant une chambre de combustion (30), la première étape de mesure (E1) et la deuxième étape de mesure (E3) sont mises en œuvre au cours d’une étape de ralenti du moteur thermique.
- Procédé selon la revendication 4, dans lequel la première étape de mesure (E1) et la deuxième étape de mesure (E3) sont mises en œuvre au cours d’une étape de décélération du moteur thermique.
- Procédé selon la revendication 4, dans lequel la première étape de mesure (E1) et la deuxième étape de mesure (E3) sont mises en œuvre au cours d’une étape d’accélération du moteur thermique.
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel, ledit circuit de fluide comprenant au moins un dispositif de mesure (10, 10’) configuré pour réaliser des mesures de température (T1, T2), de permittivité (ε1, ε2) et de débit volumique du fluide, la première étape de mesure (E1) et la deuxième étape de mesure (E3) sont mises en œuvre par ledit dispositif de mesure (10, 10’).
- Procédé selon la revendication 9, dans lequel, ledit circuit de fluide comprenant au moins un organe de calcul (11) configuré pour déterminer un débit massique (Qm) du fluide à partir des mesures de température (T1, T2), de permittivité (ε1, ε2) et de débit volumique du dispositif de mesure (10, 10’), la première étape de comparaison (E2), la deuxième étape de comparaison (E4) et l’étape d’identification (E5) sont mises en œuvre par ledit organe de calcul (11).
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Citations (4)
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| DE102008044383A1 (de) * | 2008-12-05 | 2010-06-10 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Bestimmung einer Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs |
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| FR2966518A1 (fr) * | 2010-10-25 | 2012-04-27 | Snecma | Commande d'un dispositif de dosage de carburant pour turbomachine |
-
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