从流动的流体中提取能量.pdf

一种利用扩散器(11)从流动的流体中提取能量的方法和装置，其具有由一系列翼型截面部件(15)形成的多个侧壁，且在多个部件(15)的前端和后端之间设置间隙(29)以允许将流体流从扩散器(11)外部引入扩散器的流道(16)中，从而位于流道(16)中的原动机(20)可增加从流动的流体中提取的能量。

1.  一种扩散器，其应用于从流体的流中提取能量的装置，所述扩散器包括一流道，其具有一进口和一出口以及在所述进口和所述出口之间的一侧壁或者多个壁，所述侧壁或多个壁由多个翼型截面部件来界定。

2.  如权利要求1的扩散器，其中，所述翼型截面部件系列地设置在所述进口和出口之间，从而除了在所述进口和出口处，一个翼型截面部件的后部与紧邻后部的翼型截面部件的前部相邻。

3.  如权利要求2的扩散器，其中，在各翼型截面部件的后部与所述相邻翼型截面部件的前部之间设置有一间隙，由此在所述各翼型截面部件之间，来自所述扩散器外部的流体流可以被引入所述流道。

4.  如前述任一项权利要求的扩散器，并且其包括用于可旋转地支撑所述扩散器的支撑装置，由此所述扩散器可以调整以适应流体的流动方向。

5.  如权利要求4的扩散器，其中，所述支撑装置包括一支撑支架，所述扩散器安装在所述支撑支架上，以围绕垂直轴旋转。

6.  如前述任一项权利要求的扩散器，其中，所述流道的横截面面积最初从所述进口处向所述进口和出口之间的收缩区处减小，并且此后，向后且远离所述收缩区向所述出口处其的横截面面积增加。

7.  如权利要求6的扩散器，其中，在所述进口和出口之间沿着抛物曲线形设置所述多个翼型截面部件。

8.  如前述任一项权利要求的扩散器，其中，所述流道具有大致呈矩形的横截面，所述扩散器具有一对相对的隔开的平面壁和一对由所述多个翼型截面部件界定的相对的侧壁。

9.  如权利要求8的扩散器，其中所述隔开的平面壁包括上、下壁，并且其中定向所述多个翼型截面部件，使得所述翼型截面部件的前端和后端在所述上、下壁之间基本竖直并延伸。

10.  如权利要1-7任一项所述的扩散器，其中所述流道具有大致呈圆形的横截面，且所述扩散器的所述侧壁由多个环形翼型截面部件界定。

11.  如权利要1-7任一项所述的扩散器，其中所述流道具有多边的横截面，其中所述流道由多个彼此成角度的翼型截面部件界定。

12.  如权利要求6的扩散器，其中各所述从所述收缩区向后的翼型截面部件与所述扩散器的纵轴形成的角度增加。

13.  如权利要求6的扩散器，其中在所述扩散器的前端，所述侧壁的翼型截面部件自所述收缩区相对于所述扩散器的纵轴向外成10到20度的角度。

14.  如权利要求6的扩散器，其中在所述扩散器的后端，所述侧壁的翼型截面部件自所述收缩区相对于所述扩散器的纵轴向外成40到45度的角度。

15.  如前述任一项权利要求的扩散器，其中所述翼型截面部件包括不对称的翼型截面部件。

16.  如权利要求3的扩散器，并且其包括用于调整所述翼型截面部件以调整所述翼型截面部件之间的间隙的装置。

17.  如权利要求16的扩散器，其中安装所述翼型截面部件以围绕其纵轴进行旋转运动，并且包括用于调整所述部件的旋转位置的装置。

18.  一种产生能量的方法，所述方法包括以下步骤：在自然产生的流体流中提供一扩散器，所述扩散器包括流道，其具有进口和出口以及在所述进口和所述出口之间的一侧壁或多个壁，所述侧壁或多个壁由多个翼型截面部件界定以及所述流道在所述进口和所述出口之间具有收缩区；和使用设置在所述收缩区处的原动机驱动能量输出装置，配置所述原动机以响应通过所述收缩区的流体的流而运转。

19.  一种用于产生能量的装置，所述装置包括一扩散器，所述扩散器包括一流道，其具有一进口和一出口以及在所述进口和所述出口之间的一侧壁或多个壁，所述侧壁或多个壁由多个翼型截面部件界定，所述流道在所述进口和所述出口之间具有收缩区，和设置在所述收缩区处用以驱动能量输出装置的原动机，配置所述原动机以响应通过所述收缩区的体的流而运转。

20.  如权利要求19的装置，其中所述原动机包括涡轮，其具有可旋转安装的主轴和叶片，所述叶片靠所述主轴支撑或受其支撑。

21.  如权利要求20的装置，其中所述叶片自所述主轴辐射状地间隔开并且平行于所述主轴延伸，以及具有翼型的截面。

22.  如权利要求21的装置，其中安装所述叶片以使能够围绕其纵轴进行有限的旋转运动。

23.  如权利要求22的装置，其中提供阻尼器装置以减小所述叶片的旋转运动。

24.  如权利要求23的装置，其中，臂安装到每一片叶片上，以随其转动，所述臂与所述阻尼器装置装配在一起。

25.  如权利要求24的装置，其中，所述阻尼器装置包括液压阻尼器装置，其包括用于减小所述叶片在相反方向上的旋转运动的活塞和缸。

26.  如权利要求25的装置，其中所述缸可以包括一开口，在所述活塞在所述缸内沿相反的方向运动的情况下，所述开口使得有限的流体流从所述缸流出和流向所述缸。

27.  如权利要求25或26的装置，其中所述叶片的臂可旋转地连接到所述液压阻尼器装置的各活塞上。

28.  如权利要求25至27的任一项的装置，并且其包括用于限制所述叶片旋转运动的阻止装置。

29.  如权利要求28的装置，其中所述阻止装置设置在所述臂的运动路径上以限制所述臂和由此的叶片在第一方向上的的旋转运动。

30.  如权利要求29的装置，其中所述阻尼器装置限制了所述臂和叶片在相反方向上的旋转运动。

31.  如权利要求19到30任一项的装置，其中所述翼型截面部件系列地设置在所述进口和出口之间，并且其中除了在所述进口和出口处，在各翼型截面部件的后部或后缘与相邻翼型截面部件的前部或前缘之间设置有间隙或槽。

32.  如权利要求31的装置，并且其包括用于检测所述原动机的输出的装置，以及用于根据所述检测到的输出来调整所述翼型截面部件，以改变所述翼型截面部件之间的所述间隙的尺寸的装置。

从流动的流体中提取能量
技术领域
本发明涉及一种用于从流动的流体中提取能量的方法和装置，尤其是涉及一种用于增加从流动的流体中提取能量的效率的改进方法和装置。
背景技术
众所周知，通过使用合适的涡轮来从流动的流体中提取能量，以带动发电机来产生电。这类机构通常应用于水力发电系统，并且通常利用建造大坝形成的水头来产生穿过设置有涡轮的管道的水流。虽然这些系统相对而言是有效率的，但在大坝建设过程中或建成后，其会对环境造成不利影响。
其它曾被提出和使用过的系统是利用海水作为能量源。利用海水的波动或潮汐运动来从海水中提取能量。然而，缓慢流动的流体需要大而昂贵的原动机来产生必需的运动，以驱动能量提取装置。虽然流体本身完全能够提供充足的能量，但是利用这种能量产生动力却很困难。为了保证电力供应充分以使系统盈利，流体的流速应该足够高，以免必须得提供昂贵、复杂的原动机。当前所提出或使用的系统成本太高，使得它们不能被广泛地应用。在目前使用的各种系统中，难以获得足够高的流体速度来实现能量的有效提取。
发明概述
本发明旨在提供一种用于从流动的流体中提取能量的改进的方法和装置，其克服了或至少减轻了上述不足之处的一个或多个。本发明的特别方面是旨在提供一种扩散器(diffuser)，其应用在潮汐能提取系统中，用于提高从流体，如水的流动中的能量收集量。本发明的另一个方面旨在提供一种用于从流体的流动中提取能量的装置。本发明的其它目的和优点可以从下文描述中明显看出。
根据本发明的一个方面，提供了一种扩散器，其应用在从流体的流动中提取能量的装置中，所述扩散器包括一流道，其具有一进口和一出口以及在所述进口和所述出口之间的一侧壁或者多个壁，所述侧壁或多个壁由多个翼型截面部件来界定。
优选地，翼型截面部件连续地设置在进口和出口之间，这样除了进口和出口处外，使得一个翼型截面部件的后部或后缘与紧邻的后部翼型截面部件的前部或前缘相邻。在这里使用的术语“翼型截面部件”包括任何类似翼形的物体。
优选地，在各翼型截面部件的后部或后缘与相邻翼型截面部件的前部或前缘之间设置有一间隙或槽，使得在各翼型截面部件之间，来自扩散器外部的高能流可以被引入流道。
典型地，扩散器可设置在自然产生的流体流中，如潮汐流中，这样进口设置在出口的上游。扩散器可以靠位于流体流中合适的支撑装置支撑。优选地，扩散器可旋转地安装在支撑装置上以便其调整到流体的流动方向。支撑装置可包括一支撑支架，扩散器安装在该支架上，围绕垂直轴旋转。可选地，扩散器可以借助合适的结构或其它装置如可浮动体悬置起来或者在流体内需要的高度被锚定。
扩散器合适地界定了一流道，流道的横截面面积最初从进口处到进口和出口之间的收缩区处减小，此后，从收缩区向后并远离收缩区向出口处其横截面面积增加。优选地，在进口和出口之间沿抛物曲线形设置多个翼型截面部件。
一种形式的扩散器可以界定一具有横截面大致呈矩形的流道。合适地，这种结构的扩散器具有一对相对的分隔开的平面壁和一对由多个翼型截面部件界定的相对的侧壁。合适地，分隔开的平面壁包括上、下壁，合适地，翼型截面部件包括多个部件，这些部件的设置取向使得翼型截面部件的前缘和后缘基本竖直并在导流器的上、下壁之间延伸。
然而扩散器可以界定任意截面的流道。这样另一种形式的扩散器可以界定一具有横截面大致呈圆形的流道，该扩散器的多个侧壁由多个环形翼型截面部件界定。在另一种结构中，扩散器可界定一多边横截面如八边形横截面的流道。在这种结构中，该流道的多个侧壁可以由多组线形翼型截面部件界定，在每一组中，线形翼型截面部件彼此形成角度，其多组一个接一个地设置在进口和出口之间。
扩散器中从收缩区向后的翼型截面部件以逐渐增加的度数与扩散器的纵轴形成角度，各开口或间隙形成在一个部件的后缘和邻近后端的部件地前缘之间。在典型的结构中，扩散器具有翼型截面部件，其从收缩区向后以10到20度的增量相对于扩散器的纵轴形成角度。
在扩散器的前端，优选地，侧壁的翼型截面部件自收缩区向外倾斜形成角度，以相对于扩散器的纵轴成10到20度的角度提供一合适的倾角。此外，合适地，在收缩区或邻近收缩区的翼型截面部件沿与扩散器的纵轴大体平行的方向延伸。合适地，在扩散器的后端，翼型截面部件相对于扩散器的纵轴向外倾斜40到45度的角度。这里，关于翼型截面部件的角度是参照从翼型截面部件的弦线得到的角度。
优选地，翼型截面部件包括不对称的翼型截面部件。优选地，不对称的翼型截面部件的隆起设置在扩散器的流道侧。
优选地，提供装置来调整翼型截面部件以调整翼型截面部件之间的间隙。优选地，为了实现这个目的，翼型截面部件将被安装以围绕其纵轴进行旋转运动并且提供装置来调整所述部件的旋转位置。
当应用在从流动的流体中提取能量的能量收集装置中时，扩散器通常被设置在自然产生的水流之处，以及原动机被设置在收缩区或其附近。优选地，提供装置来检测原动机的输出量，以及提供装置来根据检测到的输出量调整翼型截面部件，例如通过让翼型截面部件围绕其枢轴旋转来调整翼型截面部件，以便调整在翼型截面部件之间的间隙或槽的尺寸，这样翼型截面部件能移动到最佳位置，在该位置处可获得原动机的最大输出量。优选地，提供流动检测装置以检测流道内的流体的流动速度，并且根据通过流道的流体的流动速度能够校准翼型截面部件的最佳位置以从原动机获得最大输出量。
本发明的另一方面提供一种产生能量的方法，该方法包括以下步骤：在自然产生的流体流中提供一扩散器，所述扩散器包括流道，其具有进口和出口以及在所述进口和出口之间的一侧壁或多个壁，所述侧壁或多个壁由多个翼型截面部件界定，以及所述流道在所述进口和所述出口之间具有收缩区；和使用设置在收缩区处的原动机驱动能量输出装置，配置该原动机以响应通过收缩区的流体流而运转。
在另一个方面，本发明提供了一种用于产生能量的装置，该装置包括扩散器，该扩散器包括流道，其具有进口和出口以及在所述进口和出口之间的一侧壁或多个壁，所述侧壁或多个壁由多个翼型截面部件界定，所述流道在所述进口和所述出口之间具有收缩区，以及设置在收缩区处以驱动能量输出装置的原动机，配置该原动机以响应通过收缩区的流体流而运转。
合适地，翼型截面部件连续地设置在进口和出口之间，这样除了进口和出口处外，使得一翼型截面部件的后部或后缘与紧邻的后部翼型截面部件的前部或前缘相邻，并且在各翼型截面部件的后部或后缘与相邻翼型截面部件的前部或前缘之间设置有间隙或槽(除过扩散器的前端和后端处的翼型截面部件之外)。各翼型截面部件之间的间隙或槽使得将高能流体流从扩散器的外部引入流道中，由此防止边界层的分离，这样扩散器将恢复某一速度头，从而增加了原动机的一边到另一边的压力降以及由此的功率输出量。如上所述，根据原动机的输出量可调整间隙的尺寸以，从而可调整所述部件的最佳位置。每一个翼型截面部件可被分别调整或所有的翼型截面部件可被调整到相同的程度。优选地，翼型截面部件被安装以围绕其纵轴进行旋转运动，并且可提供装置以选择性地让翼型截面部件围绕其枢轴旋转。调整装置可受可编程的微控制器控制，以使各翼型截面部件同时地以相同的程度围绕其轴旋转或分别地围绕其轴旋转。这样在各相邻翼型截面部件之间的间隙或槽可以被调整到相同的程度或不同的程度。流道内的流体的流动速度也可以通过微控制器监测，从而根据流速可调整翼型截面部件的最佳位置以从原动机获得最大输出。
设置原动机以受流经扩散器的水流的作用，以便按照与收缩区处的水流速度成比例的速度旋转。典型地，原动机是涡轮的形式，其可旋转地安装在流道内。合适地，涡轮具有可旋转安装的主轴和叶片，该叶片靠该主轴支撑或支撑到主轴上。可定位和配置叶片从而当流体通过该通道时，主轴旋转。叶片可以自涡轮的旋转轴或主轴呈辐射状地间隔开并且沿着平行于涡轮的旋转轴或主轴的方向延伸。合适地，叶片具有翼型的截面。相对于通过管道的流的方向，主轴和叶片可以垂直地设置。这样，相对于流动方向，主轴的旋转轴和叶片可以是垂直的。
每一个叶片可被可调整地安装，从而可调整叶片以产生最大量来响应通过流道的流体的流动。涡轮的叶片被合适地安装以便能够限制围绕其纵轴的旋转运动。合适地，提供阻尼器装置以减小叶片的旋转运动。优选地，臂安装到每一片叶片上以随其旋转，臂与阻尼器装置装配在一起。合适地，阻尼器装置包括液压阻尼器装置。优选地，阻尼器装置减小了叶片在相反方向上的旋转运动。阻尼器装置可包括活塞和缸，其与每一个叶片装配在一起。阻尼器装置的缸可包括一开口，在活塞在气缸内沿相反的方向运动的情况下，该开口能够限制流体流向缸内和从缸内流出。优选地，叶片的臂可旋转地连接到液压阻尼器装置的各活塞上。
也提供阻止装置以限制叶片的旋转运动。阻止装置可以设置在臂的运动路径上以限制臂和由此的叶片在第一方向上的的旋转运动。阻尼器装置可以包括用来限制臂和叶片在相反方向上的旋转运动的装置。
涡轮要么沿竖直方向安装或可选择地，其能被水平安装，这取决于位置和结构要求。这样，当扩散器处于工作位置时，叶片和主轴可以大体竖直地定向。可选地，当扩散器处于工作位置时，叶片和主轴可以大体水平地定向。
所述装置可以包括能量输出装置，其直接或间接连接到涡轮的主轴上。能量输出装置可以包括用于产生电的发电机。所述主轴可以延伸通过扩散器的侧壁或壁，以便如果期望的话通过合适的传动装置或合适的传输装置连接到发电机上。
上述的交流结构(cross flow configuration)的涡轮用于通过扩散器从流动的流体中提取能量，然而涡轮可以设置成任何合适的结构，其允许从流经收缩区的加速的流体流中提取能量。此外，多个原动机可以被安装在扩散器内并连接到各能量输出装置。

附图简述
现在参照附图，其示出了扩散器和相配合使用的涡轮的优选实施方案。然而应该理解，除了图示和描述的结构外，用于从通过扩散器的流中提取能量的涡轮可以设置成许多不同的结构。类似地，图示的涡轮可以与其它形式的扩散器或罩配合使用，或使用于其它应用场合。在附图中：
图1显示了根据本发明一个方面的流体能量提取装置，其设置在流体流经之处；
图2是图1中的装置的扩散器的剖视图；
图3是扩散器收缩区放大的剖视图；
图4(A)到(D)是放大的视图，其显示了图3所示的按不同角度装配在一起的涡轮叶片和挡板；
图5示意性示出了与图2类似的剖视图，所示的扩散器具有可调节的侧壁部件；
图6为放大视图，其示意性地示出了用于调节所述侧壁部件的翼型截面部件的配置结构；
图7-9在透视图、侧视图和端视图中示出了根据本发明的可选的扩散器；
图10在透视图中示出了根据本发明的又一扩散器；和
图11为图10所示的扩散器带有涡轮的剖视图。
优选实施方案的详细描述
首先参照图1，其显示了根据本发明实施方案的流体能量提取装置10，其浸没在流动流体中，如江河中，其流动的方向由箭头A指示。装置10包括一扩散器11，其具有上平面壁12和下平面壁13，以及由多个具有恒定横截面的线形翼型截面部件15界定的相对的侧壁14，翼型截面部件15在上下壁12和13之间延伸，并且其前后缘线性地延伸并大致垂直于平面壁12和13。因此，扩散器11界定了一具有大体上是矩形横截面的流道16，但其大小在扩散器11的前端进口17和后端出口18之间改变。
扩散器11安装在一支架19上，以利于其围绕基本竖直的轴旋转，以便使扩散器11可以自动地调整到流动的方向，因此进口17总是朝向流体的流入方向。在需要的地方，如江河的基岩上，支架19可以包括用于安装扩散器的支腿。用于从流经扩散器的流体中提取能量的涡轮20设置在扩散器11内的流道16中，其可绕竖直轴旋转。安装在扩散器11下面的发电机21通过任何合适的传输装置如齿轮传输装置连接到涡轮20上，从而涡轮20的旋转会驱动发电机21。电缆22连接到发电机21并延伸到需要靠发电机21提供电力的任意位置的上表面。偏挡器(deflector)23设置在进口17处以阻止碎片(debris)进入扩散器11或者使碎片偏离扩散器进口17。偏挡器23包括多个间隔开的圆形偏挡部件24，其直径从偏挡器23的前端向进口17方向逐渐增加。编织网25进一步与偏挡器23相配合以俘获碎片并阻止其进入流道16。
在图2中更清楚的显示出，扩散器10在进口17和出口18之间且邻近进口17的地方具有收缩区26。流道16的横截面积最初从进口17处到收缩区26处减小，此后从收缩区26到出口18处增加。翼型截面部件15构成扩散器11的侧壁14，它们的设置取向使其前缘27朝向进口17以及后缘28朝向出口18，并进一步将其沿抛物曲线设置在进口17和出口18之间以形成收缩区26。进一步设置各翼型截面部件15，使得槽状结构的间隙29被设置在每一个翼型截面部件15的后缘28和邻近的后端部件15的前缘27之间(除过扩散器11的前端或后端处之外)。进一步设置部件15，使部件15的前缘27相对于紧邻的前端部件15的后缘28的流道26向外设置。间隙25能够使高能流体流从扩散器11的外部引入流体的流道16中，以防止边界层的分离和恢复速度头。
侧壁14的几何形状设置成这样：在进口处，翼型截面部件15向外倾斜，其弦线和扩散器的纵轴X-X之间形成的θ角度处于10至12度之间。因此，前端翼型截面部件15之间的夹角处于20至24度的角度。在扩散器11的出口17处，翼型截面部件15向外倾斜，其弦线和纵轴X-X之间的所成的φ角度为40至45度。因此，这些部件之间的夹角是80到90度。然而，扩散器的后端和前端处的这些角度可以变化。
在收缩区26，翼型截面部件15的弦线大致平行于扩散器的纵轴X-X。从收缩区26向后，翼型截面部件15与扩散器11的纵轴X-X之间的角度依次增加，典型地，从收缩区26向后，翼型截面部件15以10到15度的增量向外倾斜。如所示出的，翼型截面部件15具有不对称的结构，其隆起和由此的凸起侧面位于扩散器11的流道侧边。
图3和4更清楚地示出了涡轮20，其包括一竖轴式的叶轮机，叶轮机具有上、下盘30和31，它们安装在扩散器11上，用于通过中心主轴(shaft)32绕垂直轴线旋转。多个沿周边相间布置的直立式线状叶片33(此处为四片叶片)具有不对称的翼形截面，它们被安装在上、下盘30和31上并被支承在两者之间。涡轮20的各叶片33被安装到盘30和31上，用于限制围绕轴34的旋转运动，轴34相对于叶片33的前缘35来说纵向延伸。允许涡轮20的各叶片33倾斜一有限角度，在此实施例中为正或负10度，其叶片33朝一个方向的旋转运动通过液压阻尼器36被抑制和限制。优选地，涡轮叶片30的枢轴距离叶片33的前缘不到弦距的25％。通过下面描述的液压阻尼器36衰减了叶片33围绕其枢轴34的摆动。液压阻尼器36与外侧的水相通并防止涡轮叶片33在摆动过程中过度振动，否则将破坏涡轮叶片33和涡轮20。
为了实现上述目的，在枢轴34处，臂37的一端固定在叶片33上，以随叶片33旋转。在它们另外的端部，臂37被旋转地连接至液压阻尼器38的活塞38上，活塞38可在缸39中移动。缸39具有泄放阀或端口40，当活塞38向缸39推进时，其允许控制流体从缸39中排出。因为泄放阀或端口40限制外部的流体流入缸39中，因此叶片33在相反方向上的旋转运动也通过该阻尼器36被衰减。此外，在活塞38和臂37的运动路径中，与阻尼器36相对设置的阻止器41限制了叶片33在相反方向上的旋转运动。
涡轮20位于紧邻进口16内的收缩区26中扩散器11的纵轴X-X上。涡轮叶片33被设置成其隆起位于最里处，以获得最有效的性能。由于叶片的设置方向，所示出的涡轮20逆时针方向旋转，但是也可通过将叶片33反向，使其变成沿顺时针方向旋转。在此具体实施例中示出的涡轮20具有四片叶片，但是其也可以具有三片或更多的叶片33。
在图4的位置D处，活塞38为压缩冲程，活塞38的端部与缸39的端部接触，从而避免摆幅超过10度。在图4中的B位置，活塞38为吸入冲程，其通过泄放阀40来抑止，阻止器41防止在相反方向上的运动超过10度。
在图3中，所示的涡轮叶片33其在正负10度或包括20度在内的弧度间摆动。在图4A中，涡轮叶片33处于中间位置或向下倾斜。图4B示出了负10度的摆动位置，由阻止器41控制其摆动运动，阻止器41防止活塞38的进一步运动。图4C示出了和图4A位置相反的中间摆动位置。图4D示出了正10度的摆动位置，并且活塞38的端部和阻尼器缸39相互配合控制叶片的摆动。
所述的叶片33可安装在上、下实心盘30和31，使得盘30和31及叶片33可以一起旋转。可选地，叶片33可以靠径向臂固定和支撑，该径向臂安装在主轴32上，并从该主轴径向延伸。
现在参照图5和6，示出了修改的扩散器42，其与扩散器11相类似，和前面所述的情况一样，其包括一系列翼型截面部件43，它们界定了扩散器42的相对的侧壁44。然而，此处的部件43被安装成可围绕纵向延伸的轴45旋转，轴45沿着平行于所述部件43的前缘的方向延伸。部件43的旋转可以调整位于部件43后缘和相邻部件43前缘之间的间隙46的大小。
部件13旋转位置的调整可以通过径向臂47来实现，臂47被固定到其枢轴45处或邻近枢轴45处的部件13上。该臂连接到伺服电动机48上，电动机48可以被致动以使臂47沿着如图6中箭头所示的相反方向运动，从而引起部件43反向的旋转运动。可编程的控制器49连接至伺服电动机48，其能同时使伺服电动机48开动，从而同时使部件44在相反的方向上产生旋转运动，由此同时调整位于部件43之间的间隙46的宽度。控制器49也被连接到输出传感器50，其提供原动机例如前所述的位于扩散器42内的涡轮20的输出功率的指示信号。控制器49还可连接至流体流传感器51，其检测浸没了扩散器42的流体的速度，或检测扩散器流道内流体的速度。
因此，控制器49能够根据检测到的原动机的输出量来调整部件44的旋转位置和由此的位于部件43之间的间隙46的宽度，从而实现能量提取装置的最佳运行状态。控制器49是可编程的，因此，根据由传感器51检测到的扩散器流道内的流动情况，关于所检测到的流动情况的部件44的最佳工作位置可以编入控制器49中。
参照附图1-6描述的扩散器具有横截面大致呈矩形的流道。然而，扩散器可以界定任意截面形状的流道。因此，如图7到8所示，示出扩散器了八边形横截面的扩散器52，因此，其具有八个侧面53，各界定一系列的翼形截面壁部件54，壁部件54从扩散器52的前方的入口端55开始延伸至扩散器出口端56。在剖视图中，各侧面53具有的结构与图2中的扩散器的一半相同。
现在参照图9和10，图中示出了根据本发明另一个具体实施例的一种可选的能量提取装置57，其具有扩散器58，扩散器58界定圆形截面的流道59。扩散器58包括多个环形部件60，它们界定扩散器58的侧壁61。环形部件60具有不对称的翼形截面，并被设置成这样：从入口62处至收缩区63，流道59的横截面减小，此后其横截面增加直到出口64处。如前一样，交流涡轮65的结构类似于此前所描述的结构，被设置在收缩区63处。并且，如前，在相邻的环形部件60的前端和后端之间设置有间隙66，以允许从扩散器58外引入流体流并引入到流道59。
也可以对如图7-11所示具体实施例中的扩散器翼型截面部件进行调节，改变位于相邻翼型截面部件之间的间隙的尺寸，从而使位于扩散器内部的原动机获得最佳输出。
除了上述的结构外，扩散器的翼型截面部件可具有多种结构，其数量也可变化。在所示出的具体实施例中，扩散器包括五个翼型截面部件，然而，扩散器可以包括任意数量的翼型截面部件。典型地，翼型截面部件在它们的长度范围内具有恒定的横截面，但是也可具有不同的纵横比。在所述扩散器中的翼型截面部件的横截面大致相同，然而，在扩散器中的各翼型截面部件也可具有不同的横截面。另外或可选地，扩散器中的翼型截面部件可具有不同的纵横比。
如上典型所述的扩散器是由金属比如铝制造而成，但是其也可由其他材料例如玻璃纤维增强塑料或复合材料制造。同样地，涡轮的部件也可由塑料、玻璃纤维增强塑料或其他材料或复合材料制成。
在说明书和权利要求书中所使用的词语″包括″或″包含″或其派生词被用于说明所描述的相关特征、整体和部件的存在，但不排除可存在和添加一个或多个其它特征、整体、部件或其组群。
理应认识到，上面所给出的内容仅仅是对发明示例性的说明，所有对所属技术领域的技术人员来说显而易见的改进和修改，都被认为属于由所附权利要求限定的本发明的保护范围和界限之内。