Brevet FR2805008A1 — publié le 20010817

COMPRESSEUR THERMOCINETIQUE DESCRIPTION La présente invention concerne un compresseur d'air ou de tout autre gaz à faible coût de revient, dont l'énergie primaire utilisée dans le cycle de compression n'est pas de l'énergie mécanique ou électrique comme dans la plupart des compresseurs, mais directement de l'énergie thermique ; ce compresseur ne comporte aucune partie mobile soumise à usure, et les pertes d'énergie dues aux frottements ainsi que l'excédent de chaleur de la source froide du cycle peuvent être récupérés pour être réutilisés dans le cycle de compression ou pour générer de la vapeur sous pression qui, mélangée au gaz comprimé, en augmente le débit. Ce dispositif trouve son application dans la compression ou la mise sous vide partiel de tout g2z industriel, mais son cycle thermique le prédestine particulièrement à la réalisation de centrales thermo -énergétiques à rendement élevé, à la réalisation de systèmes d'économie d'énergie tels que la recompression mécanique de vapeur, ou à la récupération et reconversion d'énergie thermique résiduelle Les compresseurs classiques sont traditionnellement constitués de dispositifs dans lesquels l'énergie de compression du gaz est fournie sous forme d'énergie mécanique ( compresseurs volumétriques, compresseurs centrifuges ou axiaux, ... ) ou d'énergie potentielle ou cinétique d'un autre gaz (éjecteurs) ; de tels compresseurs nécessitent un entretien important du fait des frottements mécaniques et des usures qui en résultent, et présentent des rendements énergétiques faibles (voir trè s faibles pour les éjecteurs), dus essentiellement -Aux multiples conversions d'énergie dans les équipements utilisés : Moteurs thermiques ou Turbines pour convertir de l'énergie thermique en énergie mécanique ou électrique, éventuellement alternateurs et moteurs électriques pour retransformer l'énergie électrique en énergie mécanique, puis enfin compresseurs pour transférer l'énergie mécanique au gaz à comprimer, -Aux températures relativement basses utilisées lors de la première transformation de l'énergie thermique en énergie mécanique, -Au réchauffement du gaz à comprimer lors de sa compression ( ce qui l'éloigne inéluctablement d'une compression adiabatique) , -Aux frottements mécaniques et aux pertes d'énergie cinétique du gaz à comprimer, -A la non-récupération , dans le cycle total, des énergies thermiques provenant de la compression, des pertes par frottement, et de la source froide du moteur ou de la turbine -Aux usures mécaniques, -Aux dépots et encrassements sur les compresseurs d'air, que même des lavages fréquents (cas des compresseurs des turbines à gaz) ne peuvent qu'atténuer. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à la plupart de ces inconvénients par l'utilisation d'un cycle différent , consistant à prétraiter le gaz à comprimer et à lui fournir directement de l'énergie thermique si sa température n'est pas assez élevée, à détendre ce der-nier à une vitesse subsonique, sonique, ou.supersonique à travers des tuyères de détente, à effectuer un prélèvement de chaleur à haute vitesse (et donc à basse température) par pulvérisation (et évaporation) contrôlée de liquide répartie dans une tuyère de détente-refroidissement (la tuyère permettant de maintenir une vitesse élevée), et enfin à recomprimer ce gaz dans une tuyère de compression adiabatique afin de ramener sa vitesse à une valeur d'écoulement normale - les tuyères de détente, de détente-refroidissement, et de compression adiabatique peuvent être équipées d'un système de géométrie variable, permettant d'ajuster les sections de leurs cols d'entrée et/ou de sortie afin de régler entre autres le débit et le taux de compression du dispositif Le prélèvement de chaleur à basse température provoque une chute d'entropie considérable dans le gaz à comprimer, qui se traduit par une pression en sortie du dispositif très supérieure à la pression d'entrée. Dans ce dispositif, les pertes d'énergie dues aux pertes de charge du gaz à comprimer ainsi que les déperditions thermiques par les parois du dispositif se retrouvent réinjectées sous forme de chaleur dans le caz à comprimer, diminuant d'autant l'apport thermique initial . De même, la chaleur excédentaire de la source froide est évacuée par l'évaporation du liquide pulvérisé, ce qui augmente d'autant le débit de gaz comprimé en sortie du dispositif - cette augmentation du débit, qui peut être éliminée en sortie du dispositif par condensation, est utile pour certaines applications du dispositif, et en particulier pour la réalisation de centrales thermo électriques où elle se substitue très avantageusement aux générateurs de vapeur dans des centrales à vapeur et surtout dans des centrales à cycles combinés . Les ondes de choc ou de compression pouvant éventuellement se développer dans la partie supersonique de l'écoulement peuvent etre supprimées ou déplacées vers l'orifice de sortie du dispositif, comme décrit dans les variantes détaillées par la suite. VERSION de BASE 1 Dans son concept le plus simple que nous dénommerons Version de base 1 , représentée sur la figure 1, le dispositif selon l'invention utilise un écoulement subsonique ou sonique , il comporte une ligne d'aspiration équipée pour pré-traiter et réchauffer le gaz à comprimer si nécessaire, une chambre d'admission C optionnelle destinée à tranquilliser le flux gazeux avant son admission dans un convergent de détente CI permettant d'accroître sa vitesse jusqu'à la vitesse sonique éventuellement, une zone de transition N optionnelle, une tuyère convergente de Détente/Refroidissement C2 , un système de refroidissement R constitué d'un ensemble de buses de pulvérisation d'eau (ou autre liquide) de débit et/ou de position réglables à partir de l'extérieur du dispositif réparties le long des zones N et C2 et destinées à extraire de la chaleur de l'air (ou du gaz à comprimer) par évaporation du liquide injecté, et enfin un diveraent de compression adiabatique D destinée à comprimer le gaz en réduisant sa vitesse jusqu'à une vitesse d'écoulement normale (de l'ordre de 10 à 50 m1s) avant son admission dans une chambre de tranquillisation T (Optionnelle) et son refoulement dans une conduite d'évacuation. La zone de transition N assure une liaison continue entre les extrémités de C 1 et C2 avec une génératrice à pente monotone, et sans angle. Selon le besoin auquel est destiné le gaz à comprimer, l'aspiration peut être équipée des éléments optionnels supplémentaires suivants -, Filtre d'aspiration F , Silencieux S , Compresseur primaire CP destiné à la mise en service du dispositif ou à une pré-compression du gaz à comprimer, Echangeurs thermiques El , E2 ,..., En (utilisant, directement ou à l'aide d'un fluide intermédiaire, la chaleur résiduelle contenue dans le gaz comprimé en sortie du dispositif, ou toute autre source de chaleur disponible par ailleurs) et Brûleur B (alimenté en combustible) destinés à réchauffer le gaz à comprimer si sa température n'est pas suffisamment élevée à l'entrée du dispositif, et enfin Turbine de détente TB destinée à transformer éventuellement l'énergie de compression en énergie mécanique . De même, selon le contexte d'utilisation du dispositif, la conduite d'évacuation peut être équipée d'éléments optionnels tels que # Systèmes de recyclage des gaz chauds, Echangeurs E'l , E'2 ,..., E'n permettant de récupérer la chaleur résiduelle contenue dans le gaz comprimé du dispositif, Silencieux S' - ces équipements peuvent n'être alimentés que par une partie du gaz comprimé, et peuvent être installés en aval d'un & ûleui et d'une turbine si le dispositif est destiné à une production d'énergie mécanique ou électrique. Le réchauffage du gaz en amont de C permet de le surchauffer pour éloigner sa température de la température de saturation avec le liquide pulvérisé ; selon le taux de compression et le rendement recherchés, la température de surchauffe peut s'étendre de 100'C jusqu'à plus de 15000C. Lors de son écoulement dans la tuyère convergente de Détente / Refroidissement C2 , le gaz est à chaque instant détendu et mis en vitesse dans la tuyère convergente, et simultanément refroidi par l'évaporation du liquide pulvérisé, ce qui provoque sa contraction en régime sonique ou subsonique et donc une chute de vitesse (avec chute d'entropie et augmentation de pression) qui atténue ou supprime la tendance à l'accroissement de vitesse due au convergent .- la répartition de la pulvérisation et de l'évaporation le long de la zone neutre N et de la tuyère C2 permet de réaliser l'équilibre entre les tendances d'augmentation et de baisse de la vitesse, et donc d'effectuer un prélèvement de chaleur tout en maintenant une vitesse optimale (sonique ou subsonique) tout au long de l'axe de C2 . A cet effet, le système de refroidissement R permet d'ajuster la répartition du refroidissement le long de l'axe de C2 par tout moyen permettant le réglage du débit et/ou de la position de chaque buse -, un exemple de réalisation, représenté sur la figure 1. 1, montre des buses disposées dans des ailettes radiales réparties le Iong de l'axe de C2 , avec possibilité de régler manuellement ou automatiquement à partir de l'extérieur le débit de liquide injecté dans chaque rangée de buses (à l'aide de vannes externes) , un second exemple de réalisation préférentielle, représenté sur la figure 1.2, montre des buses de pulvérisation réparties le long de l'axe du dispositif dans les zones N et C2 et disposées en extrémité de tubes concentriques coulissants axialement , les tubes sont supportés par des paliers filetés en extrémité de la chambre d'admission, les filetages permettant de régler manuellement ou automatiquement à partir de l'extérieur la position de chaque buse de pulvérisation ; des vannes externes permettent de ré-ler le débit de chaque buse Bien entendu le dispositif peut être conçu avec une seule buse de pulvérisation, mais il présente alors un rendement dégradé. Afin de réduire la longueur de la zone C2 et donc de diminuer les pertes de charge du gaz à comprimer à travers le dispositif, les buses de pulvérisation retenues sont préférentiellement des buses à haute vitesse d'injection et à dimensions rninimales des gouttelettes, telles que des buses à haute pression, avec assistance à l'air comprimé ou à la vapeur, et éventuellement à ultra-sons ou à micro-ondes . Pour des températures de gaz à l'entrée de C inférieures à 3 ) 0O'C, les parties C , CI , N , C2 , D , et T peuvent etre réalisées en acier au carbone, en acier inoxydable, ou tout autre matériaux compatible avec le gaz à comprimer et présentant une bonne résistance mécanique et une bonne résistance à l'abrasion à 300'C pour des températures de gaz à l'entrée de C supérieures à 300'C, ces parties peuvent par exemple être réalisées en acier au carbone revêtu intérieurement de calorifuge ou de réfractaire, en acier au carbone ou inoxydable avec double enveloppe (refroidie à l'eau ou au gaz à comprimer, ces derniers pouvant être réutilisés dans le dispositif), en céramique, ou tout autre matériau doté d'une bonne résistance mécanique et d'une bonne résistance à l'abrasion aux hautes températures. A titre d'exemple de réalisation, le dispositif selon la figure 1 permet de comprimer de 1 bar A à 2,5 bar A près de 3 )0.000 Nm3 /heure d'air, à partir des éléments suivants : -Une ligne d'aspiration d'air de diamètre intérieur 0,6 ni en acier au carbone incluant un compresseur primaire de démarrage capable de développer une surpression de 100 mbar et un brûleur fonctionnant au gaz naturel avec revêtement intérieur de la ligne d'aspiration en béton réfractaire au niveau du brûleur et en aval - le brûleur permet de préchauffer l'air à une température voisine de 1200 'C . -Une chambre d'admission cylindrique C de longueur 1,5 m et de diamètre voisin de 1,2 m C -Un convergent de détente cylindrique Ci de longueur 0,6 m et de diamètre de sortie 0,6 m -Une zone de transition N cylindrique de diamètre 0,6 m et de longueur 0,3 m -Une tuyère C2 de diamètre d'entrée 0,6 m, de diamètre de sortie voisin de 0,3 ) 5 m et de Ion-ueur totale voisine de 1 m c -Un divergent D de diamètre d'entrée 0,3 ) 5 m et de longueur 0, 3 m -Une chambre de tranquillisation T de diamètre 0,6 m et de longueur 0,7 m -Un échangeur thermique entre l'air comprimé en sortie de T et l'air à l'aspiration La chambre d'admission C est réalisée en acier au carbone revêtu intérieurement de béton réfractaire, tandis que CI , N , C2 , D , et T sont réalisés en acier au carbone à double enveloppe refroidie par circulation de l'air à comprimer avant son entrée à l'aspiration d'air ; les buses de pulvérisation, installées sur (et alimentées par) un système de tubes coulissants concentriques en acier au carbone de diamètre extérieur 60 mm traversant la chambre d'admission, sont réparties dans C2 et permettent d'i *ecter près de 4,7 kg/seconde 1 1 1 inj g d'eau à 200 m/seconde avec des dimensions moyennes de gouttelettes voisines de 10 #tm VARIANTE 2 Une variante 2, concernant un écoulement sonique ou subsonique , représentée sur les figures 2.1, 2.2, 23, et 2.4, permet de régler le débit du gaz à comprimer, le taux de compression, et le c ZD rendement énergétique du dispositif . Dans cette variante, la zone C2 (Tuyère de détente/ refroidissement) et la zone D (divergent de compression adiabatique) de la version de base 1 sont remplacées par une tuyère convergente et une tuyère divergente les deux à géométrie variable, ce qui permet d'ajuster la section de sortie de C2 et la section d'entrée de D , et donc la section du col entre C2 et D , le système de géométrie variable, commandé depuis l'extérieur du dispositif, est obtenu par tout mécanisme permettant de modifier la section de passage du col du dispositif, tel que l'utilisation de parois déformables sur les tuyères C2 et D comme présenté dans l'exemple de la figure 2. 1, ou l'adjonction d'un noyau profilé K ou KI pouvant coulisser axialement dans les zones N , C2 , et D et fixé sur un arbre traversant l'une (ou les deux) extrémités du dispositif permettant de régler la position du noyau depuis l'extérieur comme dans les exemples des figures 2.2, 23 ), et 2.4. L'exemple de la figure 2.1 concerne une tuyère de section circulaire à parois déformables, la zone C2 et la zone D , sont constituées de lamelles d'acier flexibles se chevauchant et disposées régulièrement sur les génératrices du dispositif, et leurs extrémités sont soudées sur les rebords de la zone de transition N et de la chambre de tranquillisation - des colliers de serrage circulaires ou tout autre système (vérins, etc..) permettent de modifier la section centrale du dispositif, qui constitue alors le col des zones C2 et D . Les autres éléments du dispositif sont identiques à ceux décrits dans la version de base 1 L'exemple de réalisation représenté sur la figure 2.1 présente les mêmes performances que l'exemple précédent concernant le cas de base 1, avec la possibilité de modifier le débit et le taux de compression du gaz à comprimer. L'exemple de la figure 2.2 concerne une tuyère de section rectangulaire-, il est équipé d'un système réglable constitué d'un noyau K coulissant axialement dans les zones N , C2 , et D, et dont l'axe est fixé sur un arbre traversant par exemple l'une (ou les deux) extrémités du dispositif ; la position axiale du noyau K peut être réglée manuellement ou automatiquement à partir de l'extérieur par un filetage disposé sur un palier, par un vérin externe, ou par tout autre système externe . Les buses de pulvérisation sont réparties dans les zones N et C2 Les autres éléments du dispositif sont identiques à ceux décrits dans la version de base 1 Le noyau K est une pièce de section rectangulaire dont deux faces opposées parallèles à l'axe sont juxtaposées aux faces de la tuyère ; les deux autres faces du noyau ont un profil aérodynamique permettant de minimiser les pertes de charge du gaz à comprimer - chacune d'elles est constituée d'une partie amont K' de section constante ou croissante dans le sens d'écoulement du gaz, d'une partie aval K"' de section décroissante dans le sens d'écoulement du gaz, et d'une partie intermédiaire K" dont le profil continu (sans angle) assure le lien entre la cénératrice de K' et celle de K"' Les parties K"' du noyau K coulissent dans le col compris entre la tuyère de détente/reftoidissement C2 et le divergent de détente adiabatique D . Selon l'application recherchée pour le dispositif et selon les températures du gaz à comprimer à l'entrée de la chambre d'admission C , le noyau K peut être réalisé en acier au carbone (températures inférieures à 300'), en acier inoxydable, en acier refroidi par circulation interne de fluide de refroidissement, en céramique, ou en tout autre matériau présentant une bonne tenue à l'abrasion et aux températures mises en ceuvre. L'exemple de la figure 2.3 concerne un dispositif de section circulaire; il est équipé d'un système réglable constitué d'un noyau K coulissant axialement dans les zones N , C2 , et D , le noyau étant fixé sur un arbre traversant par exemple l'une (ou les deux) extrémités du dispositif - la position axiale du noyau K peut être réglée manuellement ou automatiquement à partir de l'extérieur par un filetage disposé sur un palier, par un vérin externe, ou par tout autre système externe . Les buses de pulvérisation sont réparties dans les zones N et C2 Les autres éléments du dispositif sont identiques à ceux décrits dans la version de base 1 Le noyau K est une pièce de révolution pleine dont le profil aérodynamique permet de minimiser les pertes de charge du gaz à comprimer, il est constitué d'une partie amont K' de section constante ou croissante dans le sens d'écoulement du gaz, d'une partie aval K"' de section décroissante dans le sens d'écoulement du gaz, et d'une partie intermédiaire K" dont la cénératrice continue (sans angle) assure le lien entre la génératrice de K' et celle de C C K"' . La partie K"' du noyau K coulisse dans le col compris entre la tuyère de détente/refroidissement C2 et le diver-ent de détente adiabatique D . C Selon l'application recherchée pour le dispositif et selon les températures du gaz à comprimer à l'entrée de la chambre d'admission C , le noyau K peut être réalisé en acier au carbone (températures inférieures à 300'), en acier inoxydable, en acier refroidi par circulation interne de fluide de refroidissement, en céramique, ou en tout autre matériau présentant une bonne tenue à l'abrasion et aux températures mises en #uvre. L'exemple de réalisation représenté sur la figure 23 montre un arbre traversant K et supporté par un palier placé dans la chambre d'admission, et par un second palier en extrémité de la chambre de tranquillisation T , ce dernier incluant un filetage de réglage de position du noyau et des buses de pulvérisation. Lors de l'écoulement du gaz à comprimer dans le convergent de détente/refroidissement C2 , l'espace libre compris entre K"' et C2 constitue une tuyère convergente qui assure le même rôle que la tuyère convergente de compression/ refroidissement C2 décrite dans la variante 1 , le col (c'est à dire la section de passage minimale) de cette tuyère convergente est situé lécèrement en amont du col de sortie de C2 , et sa section Ss peut être modifiée à tout moment à partir de l'extérieur par ajustement de la position axiale du noyau K Cet ajusterrient de la section Ss au col, accompagné d'un ajustement de débit du liquide pulvérisé, permet de modifier le débit du fluide à comprimer, ou encore de modifier le taux de compression et le rendement énergétique du dispositif par modification de la température de réchaufface du gaz à l'entrée de la chambre d'admission L'exemple de réalisation représenté sur la figure 2.3 présente les mêmes performances que l'exemple précédent concernant le cas de base 1, avec les modifications suivantes permettant d'ajuster le débit et le taux de compression du gaz à comprimer -Le diamètre de la zone de transition N devient 0,45m, -Les diamètres d'entrée et de sortie de la tuyère convergente de détente/reftoidissement C2 deviennent respectivement 0,45m et 0,22m , -Le diamètre d'entrée du divercent D devient 0,22m, -Rajout d'un noyau K en acier inoxydable refroidi par circulation interne d'eau de diamètre maximum 0,3 in, de diamètre minimum 0, lm en sortie de K` , et de longueur totale 1,0 in, avec filetage de réglage de position . C c L'exemple de la figure 2.4 concerne lui aussi un dispositif de section circulaire-, le principe est identique à celui de la variante 2. mais ici le noyau est en ava 1 du dispositif Le dispositif est équipé d'un noyau KI coulissant axialement dans les zones N , C2 , D , et T , et dont l'axe est fixé sur un arbre traversant par exemple l'une (ou les deux) extrémités du dispositif , la position axiale du noyau KI peut être réglée manuellement ou automatiquement à par-tir de l'extérieur par un filetage disposé sur un palier, par un vérin externe, ou par tout autre système externe . Les buses de pulvérisation sont réparties dans les zones N et C2 Les autres éléments du dispositif sont identiques à ceux décrits dans la version de base 1 Le noyau KI est une pièce de révolution pleine dont le profil aérodynamique permet de minimiser les pertes de charge du gaz à comprimer - il est constitué d'une partie amont K'I de section croissante dans le sens d'écoulement du gaz, d'une partie aval K- 1 de section constante ou décroissante dans le sens d'écoulement du gaz, et d'une partie intermédiaire K- 1 dont la cénératrice continue (sans angle) assure le lien entre la génératrice de K'I et celle de K`1 La partie K'I du noyau coulisse dans le col compris entre la tuyère de détente refroidissement C2 et le divergent de détente adiabatique D . Selon l'application recherchée pour le dispositif et selon les températures du 'gaz à comprimer à ID l'entrée de la chambre d'admission C , le noyau KI peut être réalisé en acier au carbone (températures inférieures à 300'), en acier inoxydable, en acier refroidi par circulation interne de fluide de refroidissement, en céramique, ou en tout autre matériau présentant une bonne tenue l'abrasion et aux températures mises en #uvre. L'exemple de réalisation représenté sur la figure 2.4 montre un arbre traversant le noyau KI de part en part et reposant sur des paliers placés dans la chambre d'admission et dans la chambre de tranquillisation, ce dernier incluant un filetage de réglage de position . Lors de l'écoulement du gaz à comprimer dans la zone C2 , l'espace libre compris entre KI et le conduit C2 constitue une tuyère convergente qui assure le même rôle que la tuyère convergente de compression/ refroidissement C2 décrite dans la version de base 1 ; le col (c'est à dire la section de passage minimale) en aval de cette tuyère converaente est en c,énéral situé en aval du col de sortie de C2 , et sa section Ss peut être modifiée à tout moment à partir de l'extérieur par ajustement de la position axiale du noyau KI . Cet ajustement de la section Ss au col, accompagné d'un ajustement de débit du liquide pulvérisé, permet de modifier le débit du fluide à comprimer, ou encore de modifier le taux de compression et le rendement énergétique du dispositif par modification de la température de réchauffage du gaz à l'entrée de la chambre d'admission . A titre d'exemple de réalisation, le dispositif représenté sur la figure 2.4 présente les mêmes performances que l'exemple de réalisation concernant le cas de base 1, avec les modifications suivantes permettant d'ajuster le débit et le taux de compression du gaz à comprimer : -Les diamètres d'entrée et de sortie de la tuyère convergente de détente/refroidissement C2 deviennent respectivement 0,60 m et 0,36 m , -Le diamètre d'entrée du divergent D devient 0,36 m , et sa longueur devient 0,5 m -Rajout d'un noyau K en acier inoxydable refroidi par circulation interne d'eau de diamètre maximum 0,3 ) 5 m, de diamètre minimum 0,07 m à entrée de K' et à la sortie de K` , de longueur totale 1,0 m, supporté par un arbre de diamètre 70 mm reposant sur des paliers installés en C et en T , avec filetage de réglage de sa position -Le système de buses de pulvérisation est identique à celui de l'exemple de réalisation du cas de base 1, mais les tubes coulissants sont logés dans l'arbre support du noyau VARIANTE 3 Une variante 3, concernant un écoulement supersonique dans la zone de refroidissement, est représentée sur la figure 3 , elle permet d'améliorer le rendement énergétique du dispositif tel que décrit dans la version de base 1 par l'obtention d'une grande différence de température du fluide entre l'entée dans la chambre d'admission C et la zone de refroidissement. Les modifications par rapport à la version de base 1 concernent d'une part l'utilisation du convergent de détente CI dans lequel le fluide à comprimer est systématiquement détendu jusqu'à la vitesse sonique, et d'autre part le remplacement des parties N (zone de transition) et C2 (tuyère convergente de détente/ refroidissement) par une tuyère divergente de détente supersonique .Dl , suivie d'une zone de transition NT , d'une tuyère convergente de compression/ refroidissement C3 , et d'une tuyère convergente de compression adiabatique C4 (optionnelle); le système de buses de pulvérisation R , identique à celui de la version de base 1, est installé dans la zone C' ) et éventuellement, comme décrit par la suite, dans les zones Dl et/ou NT . La zone de transition NT assure une liaison continue entre les extrémités de DI et Cî avec une génératrice à pente monotone, et sans angle. Les autres éléments du dispositif sont identiques à ceux décrits dans la version de base 1. Le fluide à comprimer est réchauffé en amont de la zone C jusqu'à une température pouvant largement dépasser 1000 à 1500'C, puis détendu tout au long des zones CI et DI qui constituent une tuyère convergente/ divergente de détente supersonique (vitesse sonique au col) jusqu'à une pression Pa une vitesse Va et une température Ta, et enfin comprimé (avec élévation de température) dans la tuyère convergente de compression/ refroidissement C' ) avec, simultanément dans la même tuyère C3 , prélèvement de chaleur par évaporation de liquide pulvérisé ; la tuyère convergente de compression adiabatique C4 permet de ramener le fluide à la vitesse sonique avant sa compression adiabatique subsonique dans le divergent de compression adiabatique D et son évacuation. Le système de pulvérisation est constitué d'une série de buses dont les positions et/ou les débits peuvent être ajustés manuellement ou automatiquement à partir de l'extérieur, selon le même concept que dans la version de base 1 -, l'évaporation des gouttelettes pulvérisées (prélèvement de chaleur) peut être effectuée dans la zone DI (cycle se rapprochant d'un refroidissement isobare), mais ce cas présente peu d'intérêt pratique : nous ne mentionnerons dans la suite du descriptif que le prélèvement de chaleur effectué dans les zones NT ou CJ (cycle se rapprochant d'une transformation isotherme), les buses de pulvérisation étant réparties dans la zone C3 et éventuellement, par anticipation, dans la zone de transition NT (pour tenir compte du temps de décalage entre la pulvérisation et l'évaporation). Le rendement énergétique théorique du dispositif est d'autant plus élevé que la température du c,az à comprimer à l'entrée de C est élevé et que la température de détente Ta est basse, cette dernière restant cependant supérieure à la température de saturation Ts du gaz vis-à-vis du liquide pulvérisé (la différence de température DT=Ta-Ts étant nécessaire pour l'évaporation du liquide pulvérisé à l'entrée des zones NT et C' ) ) - dans le cas particulier où Ta est inférieur à Ts, l'évaporation du liquide pulvérisé (et donc le prélèvement de chaleur dans le gaz à Z. comprimer) ne commencera en Cî que lorsque, sous l'effet de la compression, la température réelle du gaz aura dépassé sa température de saturation. L'évaporation du liquide pulvérisé et le prélèvement de chaleur dans les zones NT et C' ) seront d'autant plus rapides que les gouttelettes pulvérisées sont de petite dimension, et que la différence de température DT=Ta-Ts est élevée, avec comme conséquence directe une diminution de la longueur de C' ) et une diminution de la perte de charge du gaz à comprimer à travers CJ , dans la pratique, des dimensions de gouttelettes de l'ordre de 5 à 3 )0 gm, et des écarts de température DT=Ta-Ts de l'ordre de 1 O'C à 1 00'C, conduisent à des dimensions du dispositif et à des pertes de charge du gaz à travers C3 tout à fait acceptables. Le dimensionnement du dispositif dépend bien évidemment en premier lieu du débit et des caractéristiques du gaz à comprimer, ainsi que de la pression de sortie recherchée , ces critères étant fixés, les choix de la température de réchauffage du gaz en amont de C , du taux de détente à travers CI et C2 (et donc de Pa, Va, Ta), et des dimensions des gouttelettes, résultent d'un compromis entre les équipements standards disponibles sur le marché (divers types de buses de pulvérisation, matériaux, ... ), les dimensions et le prix du dispositif, et son rendement énergétique. A titre d'exemple de réalisation, un compresseur d'air constitué d'un dispositif selon la figure permet de comprimer de 1 bar A à 1,5 bar A. près de 20000 Nm'i par heure d'air, à partir des éléments suivants -Une aspiration d'air de diamètre intérieur 0,47 m en acier au carbone revêtu intérieurement de béton réftactaire avec un compresseur primaire de démarrage capable de développer une surpression de 500 mbar et un brûleur fonctionnant au gaz naturel et permettant de réchauffer l'air à 1 000'C , -une chambre d'admission C de diamètre 0,97 m et de longueur 1, 16 m, -une tuyère convergente de détente subsonique CI de diamètre au col voisin de 0,295 in, et de longueur 0,670 m, -une tuyère divergente de détente supersonique DI de diamètre d'entrée voisin de 0,295 m de diamètre de sortie voisin de 0,388 m, et de longueur 0,2 m dans laquelle l'air est détendu jusqu'à 0, 1 barA à près de 3 ) 70 'C et 1 160m/s, -une tuyère convergente de compression/refroidissement C' ) et une tuyère convergente de compression adiabatique C4 de diamètre d'entrée voisin de 0,388 in, de diamètre au col voisin de 0,209 in, et de longueur 1 in, -un divergent de compression adiabatique D de diamètre d'entrée 0,209 ni, de diamètre de sortie voisin de 0,7 m, et de longueur lm, -une chambre de tranquilisation T de diamètre 0,7 in et de longueur 0,84 m, - un système de buses de pulvérisation à ultra-sons avec assistance à l'air comprimé, capable de pulvériser 1,22 kg par seconde d'eau, avec un diamètre de gouttelettes voisin de 5 #im, -un échangeur thermique permettant de refroidir l'air comprimé à la sortie de T , et de réchauffer l'air avant son entrée dans C à près de 480 'C . La chambre d'admission C est réalisée en acier au carbone revêtu intérieurement de béton réfractaire, tandis que CI , DI , C3 , C4 , D , et T sont réalisés en acier au carbone à double enveloppe refroidie par circulation de l'air à comprimer avant son entrée à l'aspiration d'air - les buses de pulvérisation à ultra-sons, installées sur (et alimentées par) un système de tubes coulissants concentriques en acier au carbone de diamètre exténieur 40 mm traversant la chambre d'admission, sont réparties dans C3 VARIANTE 4 Une variante 4, concernant elle aussi un écoulement supersonique, est représentée sur la figure 4 , elle découle de la variante 3 et permet d'en simplifier le concept en remplaçant le système de buses de pulvérisation réparties le long de l'axe du dispositif par une buse axiale unique ou par des buses radiales, placée(s) à l'entrée de la zone C3 ou dans la zone de transition NT (cette dernière disposition permettant d'anticiper le décalage de temps entre la pulvérisation et l'évaporation du liquide injecté); le débit et la position axiale de ces buses peuvent être réglés manuellement ou automatiquement à partir de l'extérieur du dispositif Les autres éléments du dispositif sont identiques à ceux décrits pour la variante î. La figure 4 représente un exemple de réalisation avec une buse unique située sur l'axe du dispositif, à l'extrémité d'un arbre traversant la chambre d'admission, et dont le débit et la position peuvent être réglés (manuellement ou automatiquement) à partir de l'extérieur , la figure 4.1 représente un autre exemple de réalisation avec plusieurs buses axiales du même type, et la figure 4.2 représente un troisième exemple de réalisation avec des buses à débit réglable disposées sur des ailettes radiales. L'exemple de la figure 4, qui est le plus pratique, sera seul mentionné dans le reste du descriptif. Dans cette variante, la totalité du débit de fluide pulvérisé est injecté en début du cycle de prélèvement de chaleur, dans la zone NT ou à l'entrée de C' ) , Le gaz à comprimer est rapidement saturé à l'entrée de C3 par l'évaporation d'une partie des gouttelettes, le reste des aouttelettes restant en suspension dans le flux gazeux ; à mesure de son avancée dans la tuyère de compression/ refroidissement C' ) , le gaz est comprimé avec élévation de sa température et éloignement de l'état de saturation précédent, ce qui permet la vaporisation supplémentaire de gouttelettes ; cet équilibre continu permet d'extraire de la chaleur du gaz à comprimer tout au long de la zone C 3 ou jusqu'à l'évaporation totale des gouttelettes injectées, et ceci en maintenant le gaz à comprimer dans un état très proche de sa saturation tout au long de l'axe de C' ) , en chaque point de cet axe, la différence de température DT entre la température réelle du gaz et sa température de saturation s'équilibrera à son minimum, en fonction des dimensions des gouttelettes et des coefficients d'échange thermique et de diffusion gazeuse la variante 4 permet donc d'optimiser le cycle thermodynamique du dispositif en maintenant la source froide à la température minimale compatible avec le processus . A titre d'exemple de réalisation, le dispositif représenté sur la figure 4 comporte les mêmes éléments et présente les mêmes performances que l'exemple de réalisation de la variante 3, à l'exception du remplacement du système de buses de pulvérisation par une buse axiale unique. VARIEANTE 5 Une variante 5, concernant un écoulement supersonique, découle des variantes 3 ou 4 et permet de régler à tout moment le débit du gaz à comprimer, le taux de compression, et le rendement énergétique du dispositif ; dans cette variante, le convergent CI et le divergent Dl des variantes et 4 sont remplacées par une tuyère convergente suivie d'une tuyère divergente les deux à céométries variables, ce qui permet d'ajuster la section du col compris entre ces deux tuyères le système de géométrie variable, commandé depuis l'extérieur du dispositif, est obtenu partout mécanisme permettant de modifier la section de passage du col compris entre CI et DI tels que ceux décrits dans les exemples ci-après . Dans l'exemple de la figure 5, le système à géométrie variable est obtenu par remplacement de CI et Dl par une tuyère convergente CG à géométrie variable, suivie d'une zone de transition optionnelle NTl puis d'une tuyère divergente DG à géométrie variable elle aussi, les trois à parois déformables de façon à modifier la section du col compris entre les deux tuyères ; le système de parois déformable peut être du même type que celui décrit au chapitre 2.1 et représenté sur la figure 2.1 par exemple . Selon les conditions d'utilisation du dispositif, la tuyère DG peut être équipée d'un système de aéométrie variable lui permettant aussi d'être légèrement convergente, afin de faciliter la mise en service du dispositif dans des conditions subsoniques . La zone de transition NTl assure une liaison continue entre les extrémités de CG et DG avec une génératrice à pente monotone, et sans angle . La vitesse du gaz à comprimer devant être sonique dans le premier col du dispositif (et dans le second dans la mesure du possible), cette possibilité de modifier sa section permet de rendre indépendants l'un de l'autre la température et le débit du gaz à comprimer en sortie de la chambre d'admission, tout en respectant la contrainte d'écoulement sonique dans ce col ; ceci permet de modifier soit le débit du gaz à comprimer, soit sa température à l'entrée du premier col (et éventuellement le débit de liquide pulvérisé, ce qui entraine une modification du taux de compression du dispositif et de son rendement), soit les deux simultanément . Les autres éléments du dispositif sont identiques à ceux décrits dans les variantes î ou 4. Dans l'exemple préférentielle de la figure 5.1, la zone DI (tuyère divergente de détente supersonique) des variantes 3 ou 4, est remplacée par un système réglable constitué d'une zone de transition optionnelle NT' suivie d'un conduit N2 légèrement divergent de préférence, avec adjonction d'un noyau profilé K2 coulissant axialement dans le convergent de détente subsonique CI , dans la zone de transition NT' , et dans le conduit N2 - le noyau est fixé sur un arbre traversant par exemple l'une (ou les deux) extrémités du dispositif ; la position axiale du noyau K2 peut être réglée manuellement ou automatiquement à partir de l'extérieur du dispositif par un filetage disposé sur un palier, par un vérin externe, ou par tout autre système le permettant . Le système de pulvérisation peut être logé dans la zone NT , dans la zone C' ) , ou en extrémité aval de K`2 (voir ci-après). Le noyau K2 est une pièce dont le profil aérodynamique permet de minimiser les pertes de charge du gaz à comprimer il est constitué d'une partie amont K'2 de section constante ou croissante dans le sens d'écoulement du gaz, d'une partie aval K"'2 de section décroissante dans le sens d'écoulement du gaz, et d'une partie intermédiaire K"2 dont la génératrice continue (sans angle) assure le lien entre la génératrice de K'2 et celle de K"'2 . La partie K`2 du noyau K2 est logée dans le convergent de détente subsonique CI , dans la zone de transition NT' . et dans le conduit N2 . Selon l'application recherchée pour le dispositif et selon les températures du gaz à comprimer à l'entrée de la chambre de combustion C , le noyau K2 peut être réalisé en acier au carbone (températures inférieures à 300'), en acier inoxydable, en acier reftoidi par circulation interne de fluide de refroidissement, en céramique, ou en tout autre matériau présentant une bonne tenue à l'abrasion et aux températures mises en #uvre. L'exemple de réalisation représenté sur la figure 5.1 montre un noyau K2 supporté par un arbre qui le traverse axialement, reposant lui-même sur un palier placé dans la chambre d'admission incluant un filetage de réglage de position, dans cet exemple, une buse de pulvérisation unique est installée en extrémité aval de la partie K`2 du noyau K2 . Lors de l'écoulement du gaz à comprimer dans le convergent de détente CI , l'espace libre compris entre K'2 et CI constitue une tuyère convergente de détente subsonique qui assure le même rôle que la tuyère convergente de détente subsonique CI des variantes 4 ou 5, et l'espace libre compris entre K`2 , NT' , et N2 constitue quand à lui une tuyère diver-ente de détente supersonique qui assure le même rôle que la tuyère D 1 des variantes 3 ) ou 4 le col (c'est à dire la section de passage minimale) entre ces deux tuyères de la figure 5.1 est généralement situé entre la section maximale de K2 et la section de sortie de CI , et sa section S's peut être modifiée à tout moment à partir de l'extérieur par ajustement de la position axiale du noyau K2 . Selon les conditions d'utilisation du dispositif, le conduit N2 peut être légèrement convergent, afin de faciliter la mise en service du dispositif dans des conditions subsoniques . A titre d'exemple de réalisation, un dispositif selon la figure 5.1 présente les mêmes performances que l'exemple de réalisation concernant la variante 4, avec les modifications suivantes permettant d'ajuster le débit et le taux de compression du gaz à comprimer -Remplacement du divergent de détente supersonique DI par une zone de transition NT' et un conduit divergent N2 , l'ensemble présentant un diamètre d'entrée voisin de 0,295 m, un diamètre de sortie voisin de O,J 88 m, et une longueur de 0,2 m, l'air y étant détendu à 0, 1 bar A, la zone de transition NT' et le divergent N2 sont réalisés en acier au carbone à double enveloppe, - Rajout d'un noyau K2 en acier inoxydable refroidi par circulation interne d'eau de diamètre maximum 0,293 m, de diamètre minimum 0,04 m à entrée de K'2 et à la sortie de K`2 , de loncueur totale 0,9 m, supporté par un arbre de diamètre 40 mm reposant sur un palier c installé en C , avec filetage de réglage de sa position -La buse de pulvérisation est identique à celle de l'exemple de réalisation de la variante 4, mais le tube coulissant permettant de l'alimenter en eau est logé dans l'arbre support du noyau K2 . VARILANTE 6 Une variante 6, concernant un écoulement supersonique, découle des variantes 3) ou 4 décrites ci- dessus et permet elle aussi de modifier à tout moment le taux de compression et/ou le rendement du dispositif (tout comme la variante 5) elle permet par ailleurs de supprimer ou de déplacer vers la sortie du dispositif les éventuelles ondes de pression ou ondes de choc pouvant dans certains cas se développer dans les zones Dl , NT , ou C3 des variantes 3 ou 4; le principe de cette variante est identique à celui de la variante 5, mais la géométrie variable concerne le second col du dispositif, dans cette variante, les zones C3 , C4 , et D des variantes ') et 4 sont remplacées par un système à géométrie variable commandé depuis l'extérieur du dispositif et permettant de modifier la section du col compris entre Cî et D - le système de géométrie variable est obtenu par tout mécanisme permettant de modifier la section de ce col, tels que ceux décrits dans les exemples ci-après . Dans l'exemple de la figure 6, le système de céométrie variable est obtenu par remplacement de C3 , C4 , et D par une tuyère CGI à parois déformables pouvant être réglée pour être de préférence légèrement divergente lors de la mise en service du dispositif puis convergente par la suite (cette tuyère faisant alors office de tuyère convergente de détente/refroidissement C3 et de tuyère convergente de compression adiabatique C4 ), suivie d'une tuyère DGI divergente à parois déformables elle aussi-, la tuyère DGI fait alors office de tuyère divergente de compression adiabatique D . Le système de parois déformables peut être du même type que celui décrit au chapitre 2.1 et représenté sur la figure 2. 1 par exemple . La vitesse du gaz à comprimer devant de préférence être sonique dans le second col du dispositif, cette possibilité de modifier sa section permet de rendre indépendants l'un de l'autre la température, la pression, et le débit du gaz comprimé en sortie du convergent de détente adiabatique, tout en respectant la contrainte d'écoulement sonique dans ce col ; ceci permet de modifier soit le débit du gaz à comprimer soit sa température à l'entrée du second col (par modification de la température dans C ou par modification du débit de liquide pulvérisé, ce qui entraine une modification du taux de compression du dispositif et de son rendement), soit les deux simultanément. Enfin, lors de la mise en service du dispositif, la première tuyère à géométrie variable est maintenue dans une position légèrement divergente, jusqu'à ce que le taux de compression du dispositif soit suffisamment élevé pour que l'onde de pression pouvant se développer dans DI se soit déplacée dans la seconde tuyère divergente DG , après cette évacuation de l'onde de pression, les deux tuyères à géométrie variable peuvent prendre progressivement leur position de service, l'onde de pression s'éloignant vers la sortie du dispositif à mesure que les deux tuyères à géométrie variable se rapprochent de leur position de service . Les autres éléments du dispositif sont identiques à ceux décrits dans les variantes 3 ou 4. Dans l'exemple préférentielle de la figure 6.1, la tuyère convergente de compression/ refroidissement C3 et la tuyère convergente de compression supersonique adiabatique C4 des variantes 3 ou 4 sont remplacées par un conduit M légèrement divergent de préférence, ZD avec un diamètre d'entrée légèrement supérieur à celui de DI de préférence, à l'intérieur duquel peut coulisser axialement un noyau profilé K3 fixé sur un arbre traversant par exemple une (ou les deux) extrémités du dispositif et permettant de régler la position de K' ) I la position du noyau M peut etre réglée manuellement ou automatiquement à partir de l'extérieur du dispositif par un filetage disposé sur un palier, par un vérin, ou par tout autre système externe le permettant . La buse de pulvérisation est logée dans la zone NT ou N' ) . Dans un concept plus simplifié, le conduit divergent D et éventuellement la chambre de tranquillisation T peuvent etre simplement constitués par un prolongement du conduit faiblement divergent N3 . Les autres éléments du dispositif sont identiques à ceux décrits dans les variantes 3 ou 4 . Le noyau K' ) est une pièce dont le profil aérodynamique permet de minimiser les pertes de charge du gaz à comprimer, il est constitué d'une partie amont K'3 de section croissante dans C C le sens d'écoulement du gaz, d'une partie aval K`3 de section constante ou décroissante dans le sens d'écoulement du gaz, et d'une partie intermédiaire K"3 dont la génératrice continue (sans angle)assure le lien entre la génératrice de K'3 et celle de K`3 La partie K'3 du noyau K' ) est logée dans le conduit N3 . Selon l'application recherchée pour le dispositif et selon les températures du gaz à comprimer en sortie du divergent de détente supersonique Dl , le noyau K' ) peut etre réalisé en acier au carbone (températures inférieures à 300'), en acier inoxydable, en acier reftoidi par circulation interne de fluide de refroidissement, en céramique, ou en tout autre matériau présentant une bonne tenue à l'abrasion et aux températures mises en #uvre. L'exemple de réalisation représenté sur la figure 6.1 montre un arbre traversant le noyau K-31 de part en part et reposant sur des paliers placés dans la chambre d'admission et dans la chambre de tranquillisation, ce dernier incluant un moteur de réglage de position la buse de pulvérisation est placée en extrémité d'un tube coulissant sur l'arbre. Lors de l'écoulement du gaz à comprimer dans le conduit N' ) , l'espace libre compris entre K'3 et le conduit N3 constitue une tuyère convergente qui assure le même rôle que la tuyère convergente de compression/ refroidissement C3 et la tuyère convergente de 0 C compression adiabatique supersonique C4 des variantes 3 ) ou 4, et l'espace libre compris entre K" ") et D constitue une tuyère divergente qui assure le même rôle que la tuyère convergente de compression adiabatique D décrites dans les variantes 3 ou 4 , le col (c.a.d. la section de passage minimale) entre de ces deux tuyères est en général situé entre la sortie du conduit M et le diamètre maximum de K"-î , et sa section Ss peut être modifiée à tout moment à partir de l'extérieur par ajustement de la position axiale du noyau K' ) , cet ajustement de la section au col permet : - Lors de la mise en service : de retirer entièrement le noyau K' ) du conduit N3 de façon à ce que l'onde de pression initiale, qui peut se développer en régime supersonique dans une tuyère divergente lorsque la surpression fournie par le compresseur primaire de démarrage est suffisamment élevée, se situe en aval de la sortie du conduit N3 ; cette surpression ainsi que le diamètre maximum de K3 sont sélectionnés de façon à ce que, lorsque le noyau K' ) est introduit progressivement dans le conduit N' ) , la zone où se trouve l'onde de pression reste toujours divergente et que l'onde de pression y stationne jusqu'à ce que K3 trouve sa place définitive dans N3 . - En cours de fonctionnement normal : de rendre indépendants l'un de l'autre la température, la pression, et le débit du gaz à comprimer en sortie du second col, ce qui confère au dispositif les mêmes avantages que ceux de l'exemple de la figure 6 (possibilité de réglage du débit, du taux de compression, ou du rendement) . A titre d'exemple de réalisation, un dispositif selon la figure 6.1 présente les mêmes performances que l'exemple de réalisation concernant la variante 4, les modifications suivantes permettant d'ajuster le débit et le taux de compression du gaz à comprimer -Remplacement des tuyères convergentes C3 et C4 par un conduit N' ) , présentant un diamètre d'entrée voisin de 0,3 88 m, un diamètre de sortie voisin de 0,3 )90 m, et une longueur de 1,0 m - le conduit N') est réalisé en acier au carbone à double enveloppe, -Remplacement du divergent D de diamètre d'entrée 0,209 m par un divergent D de même conception mais de diamètre d'entrée 0,390 m, - Rajout d'un noyau K' ) en acier inoxydable refroidi par circulation interne d'eau de diamètre maximum 0,388 m, de diamètre minimum 0,04 m à entrée de K'3 et à la sortie de K"") , de longueur totale 1,2 m, supporté par un arbre de diamètre 40 mm reposant sur un palier installé en T (avec filetage de réglage de sa position ) et sur un second palier installé en C extrémité de C , -La buse de pulvérisation est identique à celle de l'exemple de réalisation de la variante 4, mais le tube coulissant permettant de l'alimenter en eau est logé dans l'arbre support du noyau K') . VARIANTE 7 Une variante 7, concernant un écoulement supersonique, résulte de l'application simultanée des variantes 5 et 6 sur un même dispositif, et permet de régler depuis l'extérieur indépendamment l'une de l'autre et à tout moment les sections des deux cols du dispositif, et donc de modifier le débit d'air (ou de gaz) à comprimer, le taux de compression du dispositif, et son rendement éner-étique, tout en permettant elle aussi de supprimer ou de déplacer vers sa sortie les éventuelles ondes de pression ou ondes de choc pouvant dans certains cas se développer dans les divergents supersoniques des variantes 3, 4, ou 5 dans cette variante, les zones C3 , C4 , et D de la variante 5, sont remplacées comme pour la variante 6 par une tuyère à géométrie variable pouvant être réglée pour être légèrement divergente lors de la mise en service du dispositif puis convergente par la suite, suivie d'une tuyère divergente à géométrie variable , le diamètre du col entre les deux tuyères peut s'adapter en permanence au diamètre du premier col du dispositif (c'est à dire au débit et aux conditions physiques du gaz à comprimer à l'admission) et aux conditions physiques en sortie du dispositif (c'est à dire au débit de liquide pulvérisé, donc au taux de compression et au rendement du dispositif). Les autres éléments du dispositif sont identiques à ceux décrits dans les variantes 5 . cette variante présente donc les avantages combinés des variantes 5 et 6 . Dans l'exemple de la figure 7, les systèmes de géométrie variable sont obtenus par l'utilisation de tuyères à parois déformables du même type que celui décrit au chapitre 2.1 et représenté sur la figure 2.1 par exemple . Dans l'exemple préférentielle de la figure 7.1, la tuyère convergente de compression/ refroidissement Cî et la tuyère convergente de compression supersonique adiabatique C4 de la fi-ure 5.1 sont remplacées par un conduit N3 de préférence légèrement divergent, avec un diamètre d'entrée légèrement supérieur à celui de Dl de préférence, à l'intérieur duquel peut coulisser axialement un noyau K3 dont l'axe est fixé sur un arbre traversant par exemple l'une (ou les deux) extrémités du dispositif ; la position axiale du noyau K3 peut etre réglée manuellement ou automatiquement à partir de l'extérieur du dispositif par un filetage disposé sur ZD un palier, par un vérin externe, ou par tout autre système externe le permettant . Dans un concept plus simplifié, les zones N2 , NT , N' ) D et T peuvent être regroupés en un seul conduit de section légèrement divercrente Le noyau K' ) est une pièce de révolution pleine dont le profil aérodynamique permet de minimiser les pertes de charge du gaz à comprimer; il est constitué d'une partie amont K'3) de section croissante dans le sens d'écoulement du gaz, d'une partie aval K`3 de section constante ou décroissante dans le sens d'écoulement du gaz, et d'une partie intermédiaire K' '33 dont la cénératrice continue (sans angle)assure le lien entre la génératrice de K'3 et celle de K"") La partie K'3 du noyau K3 est logée dans le conduit N' ) . La buse de pulvérisation est logée dans l'une des zone N2 , NT , ou Nî , entre K`2 ( extrémité aval de K2 ) et K'3 (extrémité amont de K3 Les autres éléments du dispositif sont identiques à ceux de la variante 5 . Selon l'application recherchée pour le dispositif et selon les températures du gaz à comprimer en sortie du divergent de détente supersonique Dl , le noyau K' ) peut etrè"réalisé en acier au carbone (températures inférieures à 300'), en acier inoxydable, en acier refroidi par circulation interne de fluide de refroidissement, en céramique, ou en tout autre matériau présentant une bonne tenue à l'abrasion et aux températures mises en #uvre. L'exemple de réalisation représenté sur la figure 7.1 montre un arbre traversant de part en part le noyau K2 et le noyau K3 , et reposant sur des paliers placés dans la chambre de combustion et dans la chambre de tranquillisation - chaque palier inclut un moteur permettant de régler la position axiale de chacun des noyaux, et la buse de pulvérisation est installée c directement sur l'extrémité aval de K > > > 2 Comme dans l'exemple de la figure 5. 1, l'espace libre compris entre K-? , CI , NT' , et N12 comporte un premier col de section S's réglable à partir de l'extérieur par ajustement de la position axiale du noyau K2 . De même, comme dans l'exemple de la figure 6. 1, l'espace libre compris entre K' ) , M , et D comporte un second col de section Ss réglable à partir de l'extérieur par ajustement de la position axiale du noyau K' ) . Ces possibilités d'ajustement de la section de chaque col confèrent à l'exemple de la figure 7.1 les avantaoes combinés des exemples des figures 5. 1 et 6# 1 décrits ci-dessus . D A titre d'exemple de réalisation, un dispositif selon la figure 7.1 permettant de comprimer près de 20 000 Nm3 d'air de 1 bar A à 2,5 bar A, et permettant d'ajuster le débit et le taux de compression du gaz à comprimer, peut être obtenu en apportant les modifications suivantes à l'exemple de réalisation de la variante 5 : -Remplacement de NT' et N2 par une tuyère divergente de même diamètre d'entrée mais de longueur 1,5 m et de diamètre de sortie voisin de 1,034 m, permettant de détendre l'air à 0,004 bar A. -Remplacement des tuyères convergentes C' ) et C4 par un conduit N3 , présentant un diamètre d'entrée voisin de 1,0334 m, un diamètre de sortie voisin de 1,036 m, et une longueur c de 2,07 m -1 le conduit N3 est réalisé en acier au carbone à double enveloppe, -Remplacement du divergent D de diamètre d'entrée 0,209 m par un divergent D de c même conception mais de diamètre d'entrée égal à 1, 0') 6 in, de diamètre de sortie égal à 1, 176 c m, et de longueur 2, 0 m , -Remplacement de la chambre T par une chambre de même conception, mais de diamètre 1, 176 m et de longueur 1,41 in, - Rajout d'un noyau K' ) en acier inoxydable refroidi par circulation interne d'eau de diamètre maximum 1,0 Î4 m, de diamètre minimum 0,06 m à entrée de K") et à la sortie de K" ") , de longueur totale 3,1 m, supporté par un arbre de diamètre 60 mm reposant sur un palier installé en T (avec filetage de réglage de sa position ), sur un second palier installé en C , C c et sur un troisième palier intermédiaire , -La buse de pulvérisation est de conception identique à celle de l'exemple de réalisation de la variante 4, mais le débit d'eau pulvérisé est réduit à 1,0 kg par seconde et la buse est alimentée par un tube coulissant logé dans l'arbre support du noyau MI . VARIANTE 8 Une variante 8, concernant les buses de pulvérisation de l'option de base 1 ou des variantes 2 à 7 décrites ci-dessus, est représentée sur la figure 8 -, elle consiste à utiliser comme fluide d'assistance à la pulvérisation une partie de l'air (ou du gaz) comprimé généré par le dispositif, ou de la vapeur générée par récupération de chaleur sur le gaz comprimé en aval de la chambre de tranquillisation . Cette variante permet de réduire la dimension des gouttelettes de liquide pulvérisé et d'accrc#itre leur vitesse initiale sans apport supplémentaire d'énergie mécanique ZD externe, et donc d'améliorer le rendement énergétique du dispositif L'exemple de la figure 8 concerne le même type d'installation que celui de la figure 7. 1, mais il C est équipé d'une assistance à la pulvérisation à partir d'air comprimé prélevé en sortie du dispositif A titre d'exemple de réalisation, un dispositif selon la figure 8 permettant de comprimer près de 20 000 Nm3 d'air de 1 bar A à 2,5 bar A, et permettant d'ajuster le débit et le taux de compression du gaz à comprimer, peut être obtenu en apportant les modifications suivantes à l'exemple de réalisation de la variante 7 : -Le diamètre de sortie de CI devient 0,322 m -Remplacement de NT' et N2 par une tuyère divergente de même conception mais de diamètre d'entrée 0,322 m, de diamètre de sortie 1,042 m, et de longueur 1,439 m permettant C de détendre l'air à 0,004 bar A -Remplacement du conduit N' ) par un nouveau conduit de même conception mais de diamètre d'entrée voisin de 1,042 m, de diamètre de sortie voisin de 1,044 m, et dé longueur de 2,086 m , -La pulvérisation est assistée par l'utilisation de 0,26 kg/seconde de mélange air comprimé- vapeur prélevé en sortie du dispositif, -Le débit d'eau pulvérisé est réduit à 0,61 kg/seconde -Remplacement du noyau M ) par un nouveau noyau de diamètre maximum 104' ) mm, de diamètres minimums l' ) 7 mm en extrémités de K'3 et K" ") , et de longueur 3, 1 m, supporté par un arbre de diamètre 140 mm à l'intérieur duquel circulent l'eau de pulvérisation et l'air d'assistance à la pulvérisation VARIANTE 9 Une variante 9, concernant les buses de pulvérisation de l'option de base 1 ou des variantes 2 à 8 décrites ci-dessus, est représentée sur la figure 9 - elle consiste à réchauffer le liquide utilisé dans les buses de pulvérisation avant son introduction dans les buses, par utilisation de la chaleur récupérée sur le gaz comprimé en aval de la chambre de tranquillisation T (la récupération pouvant aller éventuellement jusqu'à la condensation de la vapeur de liquide pulvérisé); lors de la détente du liquide à pulvériser, cette surchauffe permet de réduire la dimension des aouttelettes et d'accroître leur vitesse initiale en minimisant l'apport d'énergie mécanique externe, et donc d'améliorer le rendement énergétique du dispositif Si nécessaire, à défaut ou en complément de cette chaleur récupérée en aval de la chambre de tranquillisation, toute autre source de chaleur interne (chaleur récupérée dans les doubles enveloppes_) ou externe au dispositif peut être utilisée. L 'exemple de la figure 9 concerne le même type d'installation que celui de la figure 8, dans lequel le liquide à pulvériser est au préalable réchauffé dans un échangeur thermique installé sur la lione d'évacuation du gaz comprimé . A titre d'exemple de réalisation, un dispositif selon la figure 9 présentant les mêmes dimensions et les mêmes performances que l'exemple de réalisation de la variante 8, avec en sus une température de sortie de l'air comprimé augmentée de 20 'C, peut être obtenu en rajoutant sur la licne d'évacuation un échan eur thermique E'l permettant de préchauffer à 40 'C C 9 l'eau de pulvérisation, VARIANTE 10 Une variante 10 concerne l'installation en parallèle ou en série de plusieurs des dispositifs décrits dans l'option de base 1 et les variantes 2 à 9 afin d'en faciliter la réalisation, d'atteindre des taux de compression ne pouvant pas être atteints par un dispositif unique, d'améliorer le rendement alobal de l'installation, ou encore de faciliter la mise en service de l'installation les dispositifs peuvent être distincts les uns des autres comme dans l'exemple de la figurelO décrit ci-après, ou imbriqués l'un dans l'autre comme dans l'exemple de la figure 10. 1 qui concerne deux dispositifs installés en parallèle dans une même enveloppe, ou comme dans les exemples des figures 10.2, 10.3, et 10.4 où deux dispositifs selon les revendications 2 et 9 sont installés en série et imbriqués l'un dans l'autre avec ligne d'aspiration, chambre d'admission C , conver-ents CI et C2 , et noyau d'entrée commun faisant office de noyau K pour le premier dispositif subsonique et de noyau K2 pour le second dispositif supersonique L'exemple de la figure 10 permet la mise en service d'un dispositif de compression d'air supersonique à taux de compression élevé, à l'aide d'un compresseur de démarrage peu performant. Il est constitué de deux dispositifs distincts installés en série : un premier dispositif sonique selon la figure 23 avec noyau amont permettant un réglage de débit d'air et dont la liane d'aspiration inclut un filtre, un silencieux, un compresseur, et un brûleur au fioul, suivi par un dispositif aval supersonique selon la figure 9 avec noyaux amont et aval dont la ligne d'aspiration inclut un échangeur de réchauffage d'air à l'aide d'un fluide thermique, la liane d'évacuation du dispositif aval inclut un échangeur de récupération permettant de réchauffer le fluide thermique suivi d'un second échangeur de récupération permettant de réchauffer l'eau de pulvérisation . Le premier dispositif amont n'est utilisé que lors de la mise en service de l'installation, pour assurer une surpression suffisante pour permettre le démarrage du second dispositif, après quoi le premier est arrêté . Le second dispositif aval (selon la figure 9), utilisé en marche normale et devant donc être performant, inclut en sus un récupérateur de chaleur permettant de réchauffer l'air à l'admission, un second récupérateur permettant de réchauffer l'eau de pulvérisation, et une assistance à la pulvérisation par utilisation d'air comprimé prélevé en sortie de l'installation. L'exemple de la figure 10.1 permet la réalisation d'un compresseur de très grande capacité par l'utilisation en parallèle de deux dispositifs identiques à celui représenté sur la figure 8 ; les deux dispositifs installés en parallèle sont imbriqués l'un dans l'autre, les noyaux de chacun d'entre eux étant installés dans une enveloppe commune , cette disposition permet de réduire les dimensions des noyaux, qui deviendraient trop importantes sur un dispositif unique de très c arande capacité L'exemple de la figure 10.2 est une version simplifiée de l'exemple de la figure 10, dans lequel les deux dispositifs sont imbriqués - il est constitué d'un dispositif supersonique selon la figure 9 dans lequel les conduits N2 , NT , N3 , et D sont regroupés en un seul conduit faiblement divergent, et dans lequel la zone CI peut jouer le rôle des zones CI et C2 du dispositif sonique représenté sur la figure 2.3 ; le noyau K2 du dispositif supersonique comporte des buses de pulvérisation réparties tout au long de son axe, et peut jouer le rôle du noyau KI du dispositif sonique représenté sur la figure 2.3 . Lors de la mise en service de l'installation, le noyau K3 est entièrement retiré dans la chambre de tranquillisation T , le compresseur, le brûleur, et les buses de pulvérisation du noyau KI sont mis en service, et la partie amont du dispositif est seule utilisée, comme une installation sonique - lorsque la pression en aval de C2 est suffisamment élevée, le compresseur est arrêté, la partie supersonique aval du dispositif est elle aussi mise en service et, lorsque la pression dans la chambre de tranquillisation est suffisamment élevée, les buses de pulvérisation du noyau KI (c'est à dire celles du dispositif sonique) sont arrêtées progressivement ; l'ensemble de l'installation fonctionne alors comme un dispositif supersonique seul, et les réglages de débit, taux de compression, et rendement de l'installation peuvent être effectuer par ajustement du brûleur, du débit de liquide pulvérisé, et des positions de K2 et K3 . L'exemple de la figure 10.3 est lui aussi une version simplifiée d'un dispositif sonique imbriqué dans un dispositif supersonique pour en faciliter la mise en service ; Il est constitué d'un dispositif supersonique selon la figure 7 avec tuyères à géométrie variable par parois déforinables dans lequel le convergent CG du dispositif supersonique peut jouer le rôle des conver-ents CI et C2 du dispositif sonique représenté sur la figure 2.3 ) - le convergent CG du dispositif supersonique comporte en sus des buses de pulvérisation R réparties tout au long de son axe, qui jouent le même rôle que les buses de pulvérisation réparties dans la zone C2 du dispositif sonique . Lors de la mise en service de l'installation, le conduit CGI est mis en position démarrage légèrement divergent; le compresseur, le brûleur, et les buses de pulvérisation du dispositif sonique sont mis en service, et la partie amont du dispositif est seule utilisée, comme une installation sonique ; lorsque la pression en aval de C2 est suffisamment élevée, le compresseur est arrêté, la partie supersonique aval du dispositif est elle aussi mise en service et, lorsque la pression dans la chambre de tranquillisation est suffisamment élevée, les buses de pulvérisation du dispositif sonique sont elles aussi arrêtées progressivement , l'ensemble de l'installation fonctionne alors comme un dispositif supersonique seul, et les réglages de débit, taux de compression, et rendement de l'installation peuvent être effectués par ajustement du brûleur, du débit de liquide pulvérisé, et des sections de chacun des deux cols du dispositif . L'exemple de la figure 10.4 permet, de façon très simplifiée, d'obtenir le même résultat que les exemples des figures 10 et 10.2 , c'est à dire qu'il permet la mise en service d'un dispositif de compression d'air supersonique à taux de compression élevé, à l'aide d'un compresseur de démarrage peu performant -1 il est constitué d'un dispositif supersonique selon la figure 8 et d'un dispositif sonique selon la figure 2.4 installés en série et imbriqués l'un dans l'autre . Dans cette installation, les conduits NT' , N2 , NT , et N3 sont regroupés en un seul conduit faiblement convergent, et le noyau K' ) et la buse de pulvérisation R du dispositif supersonique sont aussi utilisés comme noyau KI et comme buse R du dispositif sonique lorsque ce dernier est utilisé . Lors de la mise en service de l'installation, le dispositif sonique est seul utilisé ( le noyau K2 est alors entièrement retiré dans C l'obtention d'un gain de pression suffisant pour permettre la mise en service du dispositif supersonique (c'est à dire l'introduction de K2 dans CI pour créer un divergent ) . A titre d'exemple de réalisation, un dispositif selon la figure 10.2 permettant de comprimer près de 20 000 Nm3 d'air de 1 bar A à 2,5 bar A, et permettant d'ajuster le débit et le taux de compression du gaz à comprimer, peut être obtenu avec un compresseur de démarrage développant une surpression de 100 mbar seulement, en apportant les modifications suivantes à l'exemple de réalisation de la variante 8 : -Le conver-ent CI est remplacé par un convergent de même conception (remplissant le rôle c de CI vis-à-vis du fonctionnement supersonique et de CI + C2 vis-à-vis du fonctionnement sonique), de mêmes diamètres d'entrée et de sortie, mais de longueur 1,5 m , c -Remplacement du noyau d'entrée K2 par un nouveau noyau (remplissant le rôle de K2 vis-à-vis du fonctionnement supersonique et de K vis-à-vis du fonctionnement sonique) de mêmes diamètres mais de loncueur totale 1,3 m , sa partie aval K` , qui coulisse dans c CI , comporte sur son pourtour les buses de pulvérisation nécessaires au fonctionnement sonique . APPLICATIONS INDUSTRIIELLE de L'INVIENTION Le dispositif selon l'invention trouve ses applications dans les procédés industriels mettant en #uvre des gaz comprimés, de l'air comprimé, ou de la vapeur d'eau, avec un intérêt tout particulier en ce qui concerne les centrales thermo-électriques (voir exemples 5, 6, 7, 8,et 9 ci- dessous) -1 il permet par exemple de réaliser les installations suivantes avec des coûts d'équipement, des coûts de maintenance, et des rendements énergétiques compétitifs 1 -Installations de production d'air ou de gaz comprimés destinées à satisfaire des besoins industriels et permettant de générer des débits très importants (de 1000 Nm' )/h à plusieurs millions de Nm3/h), à des pressions comprises entre 1,5 barA et 20 barA, voir au-delà. 2-Systèmes de vide mettant en #uvre des débits d'air ou de gaz importants pour satisfaire des c besoins de procédés industriels, des besoins de bancs d'essais thermodynamiques (Aéronautiques, Climatiques, ... ), etc. 3-Utilisation de la chaleur résiduelle des fumées dans des chaudières de puissance pour réaliser le vide partiel de leurs chambres de combustion, ce qui évite l'utilisation permanente des ventilateurs de tirage et permet d'économiser plusieurs centaines ou milliers de kW d'énergie c électrique . 4- recompressi (cn mécanique de vapeur à basse pression (vapeur d'eau par exemple, le liquide injecté étant alors de l'eau) pour obtenir de la vapeur à plus haute pression , dans cet exemple, la ligne d'aspiration comporte si nécessaire un échangeur thermique permettant de surchauffer la vapeur basse pression . 5-Centrales thermo- électriques à vapeur dans lesquelles les chaudières à vapeur haute pression seraient remplacées par le même dispositif que celui décrit dans l'exemple précédent dans de telles centrales, la vapeur recomprimée est surchauffée puis détendue à travers des turbines avant d'être retournée à l'entrée du dispositif, les condenseurs de vapeur n'étant plus nécessaires que pour condenser à basse température un débit de vapeur égal au débit d'eau injectée dans le dispositif. Dans de telles centrales, la source chaude du cycle thermodynamique, voisine de 500 à 700 'C, est bien supérieure à celle des centrales classiques (250 'C à 3 10 'C, correspondant à l'ébullition de la vapeur à 40 à 100 bar), et permet donc des rendements énergétiques nettement plus élevés, pouvant dépasser 45% . 6-Centrales thermo-électriques à turbines à gaz, dans lesquelles un dispositif selon la figure 9 par exemple mais sans brûleur, installé sur le circuit des fumées en aval de la turbine, utilise la chaleur latente des fumées pour recomprimer une partie des fumées avant de les réinjecter en aval du compresseur de la turbine à gaz, permettant de réduire en conséquence le débit et donc la puissance consommée par ce compresseur ; un tel cycle permet par exemple de porter de 27% à près de 45% le rendement d'une turbine à gaz, moyennant bien entendu les adaptations appropriées 7-Centrales thermo-électriques à turbines à gaz, dans lesquelles un dispositif selon la figure 9 par exemple mais sans brûleur, installé sur le circuit des fumées en aval de la turbine, utilise la chaleur latente des fumées pour créer un vide permettant d'améliorer la puissance de la turbine à gaz ; un tel cycle permet lui aussi de porter de 27% à près de 45% le rendement d'une turbine à gaz, moyennant bien entendu les adaptations correspondantes de la turbine 8-Centrales thermo-électriques utilisant le cycle de compression du dispositif, et constituées par exemple du dispositif selon la figure 10. 1 avec en sus une turbine à air TB Installée en aval du brûleur de la ligne d'aspiration et des turbines air-vapeur installées sur la liane d'évacuation , un tel cycle permet d'atteindre des rendements supérieurs à 56%, en tenant compte des diverses pertes du système : déperditions thermiques, pertes de charge du dispositif, pertes par frottement, rendement isentropique de la tubine, etc... 9- Centrales thermo-électriques utilisant le cycle de compression du dispositif, et constituées par exemple du dispositif selon la figure 10. 1 sans brûleur B sur la ligne d'aspiration, mais avec un brûleur et une turbine air-vapeur installés sur la ligne d'évacuation en amont de l'échangeur FI ; un tel cycle permet d'atteindre des rendements supérieurs à 60%, en tenant compte des diverses pertes du système : déperditions thermiques, pertes de charge g du dispositif, I pertes par frottement, rendement isentropique de la tubine, etc... REVENDICATIONS 1) Dispositif pour comprimer de l'air ou un gaz quelconque caractérisé en ce qu'il est comporte les éléments suivants destinés à prétraiter le gaz à comprimer et à lui fournir de l'énergie thermique si sa température n'est pas assez élevée, à détendre ce dernier à une vitesse subsonique ou sonique à travers une tuyère de détente, à effectuer un prélèvement de chaleur à haute vitesse et basse température par pulvérisation (et évaporation) contrôlée de liquide répartie dans une tuyère de détente-refroidissement (la tuyère permettant de maintenir une vitesse élevée), et enfin à recomprimer ce gaz dans une tuyère de compression adiabatique c afin de ramener sa vitesse à une valeur d'écoulement normale : une Ligne d'Aspiration incluant si nécessaire des équipements annexes tels que filtre d'aspiration F , silencieux S , compresseur primaire CP , échangeurs thermiques El , E2 ,..., En , brûleur C B , et turbine de détente TB , une Chambre d'Admission C optionnelle, un Convergent de Détente Cl permettant d'accroître sa vitesse jusqu'à la vitesse sonique éventuellement, une Zone de Transition N optionnelle, une Tuyère Convergente de Détente/Refroidissement C2 , un Système de Refroidissement R constitué d'un ensemble de buses de pulvérisation d'eau (ou autre liquide) de débit et/ou de position réglables à partir de l'extérieur du dispositif et réparties le long des zones N et C2 , un Divergent de Compression Adiabatique D destiné à comprimer le gaz en réduisant sa vitesse jusqu'à une vitesse d'écoulement normale, une Chambre de Tranquillisation T (Optionnelle) et une Ligne d'Evacuation incluant si nécessaire des équipements annexes tels que systèmes de recyclage des gaz chauds, Echangeurs de récupération E' 1 , E'2 ,..., E'n ,et Silencieux S' , ces équipements pouvant n'être alimentés que par une partie du gaz comprimé, et pouvant être installés en aval d'un brûleur et d'une turbine si le dispositif est destiné à une production d'énergie mécanique ou électrique . 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la zone C2 (Tuyère de détente/ refroidissement) et la zone D (divergent de compression adiabatique) sont remplacées par une tuyère convergente et une tuyère divergente les deux à géométrie variable, ce qui permet d'ajuster la section de sortie de C2 et la section d'entrée de D , et donc la section du col entre C2 et D , le système de géométrie variable, commandé depuis l'extérieur du dispositif, est obtenu par tout mécanisme permettant de modifier la section de passage du col du dispositif, tel que l'utilisation de parois déformables sur les tuyères C2 et D , ou l'adjonction d'un noyau profilé K ou KI pouvant coulisser axialement dans les zones N , C2 , et D , ce noyau étant lui-même fixé sur un arbre traversant une (ou les deux) extrémités du dispositif et permettant de régler la position du noyau depuis l'extérieur 3 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par l'obtention d'un écoulement supersonique dans la zone de refroidissement en utilisant le convergent de détente CI pour détendre systématiquement le fluide à comprimer jusqu'à la vitesse sonique, et en remplaçant les parties N (zone de transition) et C2 (tuyère convergente de détente/ reftoidissement) par une tuyère divergente de détente supersonique Dl , suivie d'une zone de transition NT , d'une tuyère convergente de compression/ refroidissement C') , et d'une tuyère converorente de compression adiabatique C4 (optionnelle); le système de buses de pulvérisation R , identique à celui de la version de base 1, est installé dans la zone C3 et éventuellement dans les zones DI et/ou NT . 4) Dispositif selon la revendication 3 ) caractérisé par le remplacement du système de buses de pulvérisation réparties le long de l'axe du dispositif par une buse axiale unique ou par des buses radiales, placée(s) à l'entrée de la zone Cî ou dans la zone de transition NT (cette dernière disposition permettant d'anticiper le décalage de temps entre la pulvérisation et l'évaporation du liquide injecté), le débit et la position axiale de ces buses pouvant être réglés manuellement ou automatiquement à partir de l'extérieur du dispositif 5) Dispositif selon les revendications 3 ou 4 caractérisé en ce que le convergent CI et le divercent Dl des variantes 3 et 4 sont remplacés par une tuyère conv ivie d'une c ergente su tuyère divergente les deux à géométrie variable, ce qui permet d'ajuster la section du col compris entre ces deux tuyères ; le système de géométrie variable, commandé depuis l'extérieur du dispositif, est obtenu par tout mécanisme permettant de modifier la section de passage du col compris entre CI et DI tel que -. le remplacement de CI et DI par une tuyère convergente CG suivie par une zone de transition optionnelle NT' et par une tuyère divergente DG les trois à parois déformables, ou le remplacement de Dl par une zone de transition optionnelle NT' suivie d'un conduit N2 légèrement divergent de préférence avec adjonction d'un noyau profilé K2 coulissant axialement dans Cl , dans NT' , et dans le conduit N2 , le noyau étant par exemple fixé sur un arbre traversant une (ou les deux) extrémités du dispositif et permettant de régler sa position depuis l'extérieur. Selon les conditions d'utilisation du dispositif, le système de géométrie variable peut permettre à la tuyère DG d'être légèrement convergente lors de la mise en service le C c dispositif - pour la même raison, le conduit N2 peut être légèrement convergent . 6) Dispositif selon les revendications 3 ou 4 caractérisé en ce que les zones C3 , C4 , et D des variantes 3 ) et 4 sont remplacées par un système à géométrie variable commandé c depuis l'extérieur du dispositif et permettant de modifier la section du col compris entre C' ) et D ; le système de géométrie variable est obtenu par tout mécanisme permettant de modifier la section de ce col tel que le remplacement de C' ) , C4 , et D par une tuyère CGI à parois déformables pouvant être réglée pour être de préférence légèrement divergente lors de la mise en service du dispositif puis convergente par la suite suivie d'une tuyère DGI divergente à parois déformables elle aussi, ou encore par remplacement des tuyères C' ) et C4 par un conduit NJ légèrement divergent de préférence, avec un diamètre d'entrée légèrement supérieur à celui de DI de préférence, à l'intérieur duquel peut coulisser axialement un noyau profilé K3 fixé sur un arbre traversant une (ou les deux extrémités du dispositif et permettant de régler la position de K' ) depuis l'extérieur dans un concept plus simplifié, le conduit divergent D et éventuellement la chambre de tranqu gement du conduit illisation T peuvent être simplement constitués par un prolon.. M # 7) Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé par l'application simultanée des revendications 5 et 6 sur un même dispositif et permettant de régler depuis l'extérieur, à tout c moment et indépendamment l'une de l'autre, les sections des deux cols du dispositif . 8) Dispositif selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les buses de pulvérisation u ti 'l isent comme fluide d'assistance à la pulvérisation une partie de l'air (ou du C gaz) comprimé généré par le dispositif, ou de la vapeur générée par récupération de chaleur sur le gaz comprimé en aval de la chambre de tranquillisation . 9) Dispositif selon les revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le liquide utilisé dans les buses de pulvérisation est réchauffé avant son introduction dans les buses, par utilisation de la chaleur récupérée sur le gaz comprimé en aval de la chambre de tranquillisation T et si nécessaire, à défaut ou en complément de cette chaleur récupérée, par toute autre source de chaleur interne (chaleur récupérée dans les doubles enveloppes_) ou externe au dispositif 10) Dispositif selon les revendications 1 à 9 caractérisé par l'installation en série ou en parallèle de plusieurs des dispositifs décrits ci-dessus, les dispositifs pouvant être distincts les uns des autres ou imbriqués l'un dans l'autre tels que deux dispositifs selon la revendication 8 où les noyaux sont installés en parallèle dans une même enveloppe, ou encore tels que deux dispositifs selon les revendications 2 et 9 installés en série et imbriqués l'un dans l'autre avec liane d'aspiration, chambre d'admission C , convergents CI et C2 , et noyau d'entrée commun faisant office de noyau K pour le premier dispositif subsonique et de noyau K2 pour le second dispositif supersonique.