CN104246210A - 用于从液体流产生功率的涡轮机系统以及相关系统和方法 - Google Patents

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J·罗塔
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Abstract

一种能被可释放地锚固在液体流(如瀑布)中并且从流动中产生功率的涡轮机系统，其包括转轮(可操作以接收部分或全部液体流并旋转以产生功率)、长度可调的引水管道(可操作以将液体流引向转轮)以及引入口(可操作以将液体流引入引水管道)。转轮可被结合至发电机以产生电力。该涡轮机系统还包括阀(可操作以修改流入转轮的液体流)以及控制电路(可操作以确定进入引水管道的液体量，并响应于所确定的量运动阀以增加或减少进入转轮的液体流)。此外，涡轮机系统包括锚以将该系统可释放地保持在液体流中。

Description

用于从液体流产生功率的涡轮机系统以及相关系统和方法
相关申请的交叉引用及优先权要求
本申请要求于2012年2月18日提交的共同拥有的美国临时专利申请61/600627的优先权，标题为“Banki Set”，其目前未决并通过引用合并于此。
背景技术
从流动的液体(例如水)中提取能量是产生功率(例如电力)的有效途径。当重力引起液体流动时尤其如此，例如河流从水像雨或雪一样落下的山排水。由于云、风以及重力移动水，不需要花费力气或能量来移动水，因此只需要从流动的液体中提取能量。
从河流中流动的水提取能量通常是通过在河上筑坝并引导大部分水流过坝进入涡轮机系统，以便通过旋转由电导体围绕的磁体将水流中的水压转换为电力来完成。这种涡轮机系统包括转轮，其被设计为在一组狭窄的特定的流动条件下从水压中提取能量。通过设计用于一组窄的特定的条件的涡轮机系统，该涡轮机系统可从流动的水中提取最大量的能量。两个主要的流动条件是流动的水的速率和水在转轮上的压力。由于这些流动条件需要保持恒定以允许涡轮机系统提取最大量的能量，许多水坝具有泄洪道以允许进入由水坝形成的湖的过量的水离开湖，而不显著改变流过涡轮机系统的水的条件。许多这些泄洪道简单地引导过量的水顺流而下而不从流动中提取能量，因此浪费了由重力产生的流动中的能量。
与水坝的泄洪道类似，像瀑布一样自由下落的水通常不被引入涡轮机系统以提取一些由重力产生的能量。例如滚落在尼亚加拉瀑布的水中的能量没有被提取。作为替代，一些接近瀑布的水被引导至涡轮机系统，其被设计为从具有一组狭窄的特定的特征的水流中有效地提取能量。许多制造工厂和污水处理厂将水从工厂排入河流、湖波或海洋中。为了适应河流的洪水期和/或海洋的涨潮，许多排放升高并因此形成瀑布。许多这些瀑布包含能量，其可被用来产生功率但却没有被利用。
发明内容
在本发明的一方面，一种能被可释放地锚固在液体流(如瀑布)中并且从流动中产生功率的涡轮机系统，其包括转轮(可操作以接收部分或全部液体流并旋转以产生功率)、引水管道(可操作以将部分或全部液体流引向转轮)以及引入口(可操作以将部分或全部液体流引入引水管道)。转轮可被结合至发电机以产生电力。引水管道的长度是可调节的，以适应液体下降或瀑布的高度的变化，如果下降的顶部与底部之间的距离的波动像海洋的潮汐一样是比较理想的。涡轮机系统还包括阀(可操作以修改流入转轮的液体的流量)以及控制电路(可操作以确定进入引水管道的液体量，并响应于所确定的量运动阀以增加或减少进入转轮的液体量)。此外，涡轮机系统包括锚以将该系统可释放地保持在液体流中。
借助于锚，涡轮机系统可被快速且容易地安装到液体流过形成下降或接近下降的结构上。从而，涡轮机系统可以根据需要被快速且容易地移动到一个或多个不同的结构上，以在液体流下降的任何地方从液体流提取能量。借助于引水管道的可调的长度，涡轮机系统可以随着流量变化的情况被修改。因此，涡轮机系统可被用于从下降一段距离的液体流提取大量的能量，即使下降的距离随着时间变化时。
附图说明
图1为根据本发明的实施方式的两个涡轮机系统的透视图。
图2A为根据本发明的实施方式的图1中涡轮机系统的局部侧视图，其示出了锚的侧视图。
图2B为根据本发明的另一实施方式的涡轮机系统的局部侧视图，其示出了另一种锚的侧视图。
图3A为根据本发明的实施方式的被包括在图1中每个涡轮机系统中的引水管道的透视图。
图3B为根据本发明的另一实施方式的引水管道的横截面视图。
图3C为根据本发明的又一实施方式的引水管道的透视图。
图4为根据本发明的实施方式的被包括在图1中每个涡轮机系统中的引入口的透视图。
图5A为根据本发明的实施方式的图1中每个涡轮机系统的一部分的横截面视图，其示出了被包括在每个涡轮机系统中的阀。
图5B为根据本发明的实施方式的流过图5A所示的阀的液体的示意图。
图6为根据本发明的实施方式的被包括在图1中每个涡轮机系统中的控制电路的示意图。
图7为根据本发明的实施方式的被包括在图1中每个涡轮机系统中的转轮的透视图。
图8A和8B为根据本发明的另一实施方式的转轮的视图。
图9A和9B为根据本发明的又一实施方式的转轮的视图。
图10为根据本发明的实施方式的被包括在图1中涡轮机系统中的堤坝的透视图。
图11为根据本发明的实施方式的下降倾斜小于90°的涡轮机系统的示意图。
具体实施方式
图1为每个都根据本发明的实施方式的一对涡轮机系统20的透视图。每个系统20从流过平台22并落入出口渠道24的液体21(这里指废水，但可以是任何液体)产生电能。出口渠道24接着可将液体21引至流向湖泊或保持液体21的其它结构的溪流或河流，或者出口渠道24可将液体21直接引至海洋。每个涡轮机系统20包括锚(此处未示出，但结合图2A和图2B进行了更详细的示出和讨论)以将系统20可释放地保持在平台22。此外，每个系统20包括从流过其中的液体21提取能量的转轮26、将液体21引向转轮26的引水管道28以及引导液体21流过平台22进入引水管道28的引入口30(结合图4进行了更详细的讨论)。转轮26(结合图7-9B进行了更详细的讨论)可被联结至发电机以产生电力。引水管道28(结合图3A-3C进行了更详细的讨论)具有可调的长度，以适应平台22与流入出口渠道24的液体21的水位29之间的距离的变化。可调的长度还允许修改流过转轮26的液体21的水头-静态压力，并从而修改转轮26可以提取的液体21中的能量的量。每个涡轮机系统20还包括阀(此处未示出，但结合图5A和5B进行了更详细的示出和讨论)以便修改流入转轮26的液体21的流量，以及控制电路(此处也未示出，但结合图6进行了更详细的讨论)。控制电路确定进入引水管道28的液体21的量，并响应于所确定的量移动阀以增加或减少进入转轮26的液体21的流量。每个系统20还包括堤坝32(结合图10进行了更详细的讨论)，其通过防止液体21从两个引入口30之间流过平台22将液体21引导进入引入口30。
借助于锚，涡轮机系统20可被快速且容易地安装到平台22或液体21流过下降的其它任何结构上。从而，涡轮机系统20可以根据需要被快速且容易地移动到一个或多个不同的结构上，以在液体流下降的任何地方从液体21的流动提取能量。借助于引水管道的可调的长度，涡轮机系统20可以随着流动变化的情况被修改。因此，涡轮机系统20可用于从随时间变化和/或下降距离可随时间变化的液体21的流动中提取大量的能量。
在运行中，由壁34保持的液体21的水位33最终会上升至其表面超过平台22。当这种情况发生时，超过平台22并在引入口30附近的液体21流入引入口30。引入口30将液体21引入引水管道28的顶部。在引水管道28内部，液体下降至转轮26。接着液体21随着其通过转轮26而与一个或多个叶片36(为清楚起见仅标注了两个)接触，然后下降进入出口渠道24以流向溪流、河流、湖泊、海洋或其它一些结构。液体21对一个或多个叶片36的接触推动转轮26旋转。转轮26通过带38被机械地联结至发电机(为清楚起见未示出)以便转轮26的旋转使发电机旋转由导线围绕的磁体，并从而产生电力。液体作用在一个或多个叶片36上的力取决于当其接触叶片36时液体21的水头或静态压力。液体21中的水头压力越大，液体施加在叶片上的力就越大并从而可产生更多的电力。
图2A为根据本发明的实施方式的图1中每个涡轮机系统20的局部侧视图，其示出了锚的侧视图。图2B为根据本发明的另一实施方式的涡轮机系统的局部侧视图，其示出了另一种锚的侧视图。锚可以是允许快速且容易地将涡轮机系统可释放地保持在液体流中的任何期望的机构。例如，如图2A所示，锚40包括延伸进入插座44的销42，以将涡轮机系统20保持在平台22。作为另一种示例，图2B中所示的锚46包括包绕在平台22的角上的唇缘48，以将涡轮机系统20保持在平台22。
参照图2A，在这种以及其它实施方式中，锚40包括可安装到引入口30的第一部分50，和可被安装到平台22的第二部分54。第一部分50包括插座44，并可以使用任何需要的紧固技术被安装在引入口30，以便在转轮26旋转和发电机发电时将涡轮机系统20保持在平台22和液体流中。例如，一个或多个常规螺栓可将第一部分50固定于引入口30。第二部分54包括销42并可使用任何需要的紧固技术被安装在平台22，以便在转轮26旋转和发电机发电时将涡轮机系统20保持在平台22和液体流中。例如，一个或多个用于混凝土的常规锚定螺栓可将第二部分54固定于平台22。为可释放地将涡轮机系统20保持在平台22，将涡轮机系统20定位以便插座44直接地位于销42的上方，然后将涡轮机系统20下降在平台22上以使销42插入插座44。为从平台22移除涡轮机系统20，可简单地抬起涡轮机系统20离开平台22。
参照图2B，在这种以及其它实施方式中，锚42包括主体56和唇缘48。主体56可使用任何需要的紧固技术被安装在引入口30，以便在转轮26旋转和发电机发电时将涡轮机系统20保持在平台22和液体流中。例如，一个或多个常规螺栓可将主体56固定于引入口30。为可释放地将涡轮机系统20保持在平台22，将涡轮机系统20定位以便唇缘48围绕平台22的角延伸。为从平台22移除涡轮机系统20，可简单抬起涡轮机系统20离开平台22。
图3A为根据本发明的实施方式的被包括在图1中每个涡轮机系统20中的引水管道28的透视图。图3B为根据本发明的另一实施方式的引水管道的透视图。图3C为根据本发明的又一实施方式的引水管道的横截面视图。引水管道可根据需要设置为从引入口30(图1)引导液体并在液体接触转轮26前提供给液体任何需要的流动特性。例如，引水管道可以被构造使得垂直于液体流动方向取向的横截面区域随着该横截面区域接近转轮26的位置而变化。这对增加或降低进入转轮26的流动速度是可取的。此外引水管道可被构造以最小化由流过引入口和引水管道引起的流动液体中的压力损失。
参照图3A，在这种以及其它实施方式中，引水管道28包括上部主体60和使用螺母和螺栓(未示出)可释放地固定至上部主体60的下部主体62。在这种方式中，引水管道28的长度可以根据需要通过在上部主体60与下部主体62之间相应地联结一个或多个附加主体(未示出)而增加；或根据需要通过将长度比上部主体60短的上部主体(未示出)联结至下部主体62而减少。引水管道28的长度也可根据需要通过伸缩上部主体60以增加或减少上部主体的长度来调节。该伸缩机构64可以是任何所需的传统机构，其允许上部主体60的第一部分66相对于上部主体的第二部分68滑动以增加或减少上部主体60的长度，并在液体流过引水管道28时保持第一部分66相对于第二部分68的位置。
仍参照图3A，在这种以及其它实施方式中，引水管道28包括垂直于流过引水管道28的方向取向的横截面区域，其为方形的并随着横截面区域沿引水管道长度的位置接近转轮26而减小。该横截面区域减小的速度为该区域相对于转轮26的位置的函数，其可以是任何需要的速度。在引水管道28中，该速度是恒定的并约为-0.25平方英尺/英尺(square feet per foot)。即在引水管道28的整个长度上，垂直于流过引水管道28的方向取向的横截面区域相对于该横截面区域每远离转轮26定位1.0英尺而减小0.25平方英尺。在其它的实施方式中，该速度可在引水管道28的长度上变化。在引水管道的其它的实施方式中，该横截面区域可以具有任何需要的形状。例如，如图3B所示，在这种以及其它实施方式中，引水管道69可具有圆形的横截面区域。
参照图3C，引水管道70可以被设置为最小化由流过引入口和引水管道引起的流动液体中的压力损失。例如，在这种以及其它实施方式中，引水管道70包括内壁72，其具有最小化液体流动方向急剧变化的轮廓，并且因此减少通过引水管道70的流动中涡流的存在。通过减少流动中涡流的存在，可以减少流动静态压力中的损失，并从而随着流动进入转轮26保持较多的流动静态压力。
图4为根据本发明的实施方式的被包括在图1中每个涡轮机系统20中的引入口30的透视图。引入口30引导液体21(图1)进入引水管道(图1和图3A-3C)并可根据需要被设置以实现此目的。例如，在这种以及其它实施方式中，引入口30包括底板74，锚40和/或46(图2B和2C)被安装到其上以将引入口30保持在平台22(图1)。引入口30还包括出口76(液体通过其流入引水管道)以及叶片78(这里有两个)以矫直流过出口76并进入引水管道的液体流。叶片78防止液体以沿着底板74和出口76的长的维度方向横向充分流过整个底板74和出口76。通过这样叶片78有助于防止流入引入口30的液体在出口76的某一部分上聚成一团，并因此更均匀地分配通过出口76并进入引水管道的液体流。这转而有助于最大化流过涡轮机系统20的液体21的量，并因此最大化系统20产生的电功率的量。
图5A为根据本发明的实施方式的图1中每个涡轮机系统20的一部分的横截面视图，其示出了被包括在每个涡轮机系统20中的阀80。图5B为根据本发明的实施方式的流过图5A所示的阀80的液体21的示意图。
在这种以及其它实施方式中，阀80被定位在引水管道(图1和图3A-3C)的底部并包括闸门82，其以由曲线箭头86a和86b所标识的方向绕轴84枢转。随着闸门82以方向86b枢转，阀80关闭以减少流入转轮26的液体量。随着闸门82以方向86a枢转，阀80打开以允许更多的液体进入转轮26。控制电路(结合图6进行了更详细的讨论)根据需要控制阀80内的闸门82的位置。
闸门82可根据需要被设置。例如，在这种以及其它实施方式中，闸门82被设置为最小化随着液体流过闸门82液体中的压力损失，并还引导液体流以某一角度进入转轮26以允许转轮26提取较多的流动液体的能量。更特别地，闸门82具有泪珠形状，其包括在泪珠的窄部的略微的弯曲。该形状最小化随着液体流过闸门82对液体的流动的干扰，并结合阀的外壳88引导大部分流动以某一冲角进入转轮，该冲角在相对于流动接触转轮26的转轮26切线的5至30度的范围之间。该冲角可以是任何需要的冲角并由转轮26和转轮的叶片(结合图7-9B进行了更详细的讨论)的设计确定。这里需要的冲角为约16度。将闸门82绕通过泪珠形的中间部分的轴线枢转，允许闸门82将引水管道中的液体的流动分为两股流动，以便以需要的冲角结合接触转轮26的周界的大部分。
其他实施方式是可能的。例如，阀80可以是包括球形闸门(其具有通过其中间的孔)的传统球阀。当闸门被定位以使该孔对准液体流动的方向时，阀为完全打开。要减少通过阀的液体的流量，可旋转阀内的闸门以在与流动的方向横向的角度定位该孔。
图6为根据本发明的实施方式的被包括在图1中每个涡轮机系统20中的控制电路90的示意图。控制电路90监测涡轮机系统20的一个或多个运行参数并按需要调整一个或多个运行变量以从涡轮机系统20获得所需要的性能。
例如，在这种以及其它实施方式中，控制电路90监测流入引水管道(图1和图3A-3C)的液体的量，并且作为响应，定位阀80(图5A和5B)以允许基本上相同的液体的量流入转轮26(图1)。控制电路90包括液位传感器92，其测量声波从传感器行进，在液体21的表面33反射，并返回到传感器92所消耗的时间。控制电路90还包括控制器94，其接收来自传感器的表示该声波行进距离的信号，将此信号与前面紧接的信号比较，并确定液位是否下降、上升或保持不变。基于此确定以及由用户输入的需要的运行参数，控制器94接着指令阀80枢转闸门82以增加、减少或保持进入转轮26的液体的当前流量。例如，由用户输入的需要的运行参数可能是在引水管道中维持需要的液位33。如果控制器94确定引水管道中液位33下降，则控制器94指令阀80旋转闸门82以减少进入转轮的液体21的流量。如果控制器94确定引水管道中液位33上升，则控制器94指令阀80旋转闸门82以增加进入转轮26的液体21的流量。而如果控制器94确定引水管道中的液位33保持不变，则控制器94不指令阀80旋转闸门82。
在其它实施方式中，控制电路90可监测转轮26的旋转速度，比较该旋转速度与提供当前需要的电功率的量的转轮26的最优速度，并确定转轮26是否以最优速度旋转。然后，基于该确定，控制器94可接着指令阀80枢转闸门82以增加、减少或保持进入转轮26的液体的当前流量。
图7为根据本发明的实施方式的被包括在图1中每个涡轮机系统20中的转轮的透视图。图8A和8B为根据本发明的另一实施方式的转轮的视图。图9A和9B为根据本发明的又一实施方式的转轮的视图。该转轮从流过它的液体21(图1)提取能量。
参照图7，在这种以及其它实施方式中，转轮26包括彼此间隔开的第一盘100和第二盘102，以及在盘100和102之间延伸的用于从流入转轮26的液体提取能量的多个叶片104。每个叶片104可按需要在盘之间设置定位以允许转轮26从流过阀80(图5A和图5B)并进入转轮26的液体提取较多的动能。例如，在这种以及其它实施方式中，每个叶片104具有弯曲的前缘—叶片104的离盘100和102的中心最远的边缘—其为钝的以最小化在液体接触叶片104时液体流动的分裂。通过这样做更多的流动液体的动能被传送到转轮26。每个叶片104被定位在盘100与102之间以便叶片104的前缘相对于同一位置的转轮26的切线形成20至30度之间的角度。此外，每个叶片是弯曲的以便叶片的尾缘—叶片的离盘100和102的中心最近的边缘—相对于同一位置的转轮26的切线形成80到90度之间的角度。
转轮26在低至中等的流速下工作良好并可与具有设计的低至中等输入轴速的发电机一起使用。
参照图8A和8B，在其它实施方式中，涡轮机系统20可包括转轮110，其从流过引水管道的液体吸收动能并旋转以产生功率。转轮110包括具有周界114的盘112，以及定位在该周界上用于使液体118的流动转向的多个斗116。
在运行中，随着斗改变流动118的方向，转轮110使用流动液体118作用在斗116上的力旋转转轮110。喷嘴120产生具有高流速的流动118并引导流动118朝向转轮110。当流动118撞击斗116时，斗116将流动118分成部分122和124，其分别向后转向朝向喷嘴120。因此，每个部分122和124推动斗116远离喷嘴120，使盘112旋转。
转轮110在高流速下工作良好，但是由于斗116将流动118转移向后朝向喷嘴120，所以流动118也被转移向后朝向相邻的斗116。从而，当转轮110快速旋转时，流动118会阻碍转轮的旋转。因此，转轮110的旋转速度通常是受限的，并且圆盘112常常具有较大的直径。所以，转轮110可与具有设计的低至中等的输入轴速的发电机用在大的涡轮机系统20中。
参照图9A和9B，在又一实施方式中，涡轮机系统20可包括转轮130，其从流过引水管道的液体吸收动能并旋转以产生功率。转轮130包括具有周界134的盘132，以及从周界134径向延伸的用于使液体的流动138转向的多个叶片136。叶片136通常具有较小的轮廓，并且可以比围绕周界114的斗116(图8A和8B)更靠近彼此地围绕周界134定位。因此，转轮130可比包括斗116的转轮110(图8A)包括更多的叶片136。所以，转轮130可以更有效地从液体的流动138吸收动能。
在运行中，转轮130类似于转轮110，除了于喷嘴120引导液体的流动138以一角度朝向叶片136。
转轮130也可以在高流速下工作良好，但由于叶片136不将液体的流动138向后转向朝向相邻的叶片136，被转向的流动140不会阻碍转轮的旋转。因此，转轮130可以以比转轮110更快的旋转速度运行，并且盘132可具有比转轮110的盘112的直径更小的直径。所以，转轮130可与具有设计的高输入轴速的发电机用在小的涡轮机系统中。
图10为根据本发明的实施方式的被包括在图1中涡轮机系统20中的堤坝32的透视图。堤坝32通过防止液体21从平台22的没有定位引入口的区域流过来引导液体21(图1)进入引入口30(图1和图4)。
堤坝32可以是能够防止液体流过平台22的一个区域的任何需要的结构。例如，在这种以及其它实施方式中，堤坝包括足部150，其可以使用任何需要的紧固技术被安装至平台22，例如结合用于涡轮机系统20的锚(图2A和图2B)讨论的锚定螺栓。堤坝32还包括屏障152以防止液体流过平台的安装有足部的区域。屏障152可被固定至足部150，即不相对于足部150移动，或者屏障152可相对于足部150移动以允许修改屏障152相对于平台22的高度，并且因此允许修改流入引入口30的液体21的液位。这对在流向平台22和引入口30的液体量突然或大量激增发生时允许快速瓦解堤坝32是理想的。在这种情况下，整个系统可能需要尽快地简单地摆脱浪涌以避免对涡轮机系统20和/或系统20上游的结构造成损坏。屏障152相对于足部150的移动可以是或可以不是由结合图6所讨论的控制电路90控制的。在这种以及其它实施方式中，屏障绕定位在屏障152和足部150接合的位置的轴线154枢转。
图11为根据本发明的实施方式的涡轮机系统160的示意图。在这种以及其它实施方式中，涡轮机系统160被定位在沿小于90°的斜坡泻下的液体流中。这种斜坡往往形成用于堤坝的泄洪道，因为水垂直落下平台易于对其着陆的位置造成实质性的侵蚀，这会对堤坝的结构造成不利影响。
前面提出的讨论使本领域的技术人员能够制造和使用本发明。这些实施方式的各种修改对于本领域的技术人员将是显而易见的，并且本文的一般原理可应用于其它的实施方式和应用而不背离本发明的精神和范围。因此，本发明并不意在限制所示的实施方式，而是应被赋予与本发明的原理和特征相一致的最宽范围。

Claims (19)

1.一种能操作以从液体流产生功率的涡轮机系统，该系统包括：
转轮，其能够操作以接收液体流并旋转以产生功率；
引水管道，其能够操作以将液体流引向转轮，该引水管道具有可调的长度；
引入口，其能够操作以引导液体流进入引水管道；
阀，其能够操作以在转轮接收液体流之前修改液体流；
控制电路，其能够操作以确定进入引水管道的液体的量，并响应于所确定的量运动阀以增加或减少朝向转轮的液体流；
锚，其能够操作以将涡轮机系统可释放地保持在液体流中。
2.根据权利要求1所述的涡轮机系统，其中，转轮包括Banki转轮。
3.根据权利要求1所述的涡轮机系统，其中，引水管道具有横截面区域，其以该横截面区域沿引水管道长度的位置的函数变化。
4.根据权利要求1所述的涡轮机系统，其中，引水管道具有横截面区域，其随着该横截面区域沿引水管道长度的位置接近转轮而减小。
5.根据权利要求1所述的涡轮机系统，其中，引水管道能够在液体流过引入口和引水管道流向转轮时减少液体中的压力损失。
6.根据权利要求1所述的涡轮机系统，其中，引入口包括叶片以矫直进入引水管道的液体流。
7.根据权利要求1所述的涡轮机系统，其中，阀能够将液体流引向转轮。
8.根据权利要求1所述的涡轮机系统，其中，控制电路确定引水管道中的液位并随着时间监测该液位。
9.根据权利要求1所述的涡轮机系统，其中，控制电路包括超声传感器，其将声波引向引水管道中的液体流并在声波从液体流反射后感测声波的返回。
10.根据权利要求1所述的涡轮机系统，其中，控制电路包括处理器，其监测在引水管道中流动的液体的液位，并响应于液位的变化引导阀运动以增加或减少朝向转轮的液体流。
11.根据权利要求1所述的涡轮机系统，其中，锚将引入口可释放地固定在渠道的壁上。
12.根据权利要求1所述的涡轮机系统，还包括能够操作以将流动液体引导进入引入口的堤坝。
13.根据权利要求12所述的涡轮机系统，其中，堤坝是可调的以修改绕过引入口的流动液体的量。
14.一种功率生成系统，包括：
多个涡轮机系统，每个涡轮机系统包括：
转轮，其能够操作以接收液体流并旋转以产生功率；
引水管道，其能够操作以将液体流引向转轮，该引水管道具有可调的长度；
引入口，其能够操作以引导液体流进入引水管道；
阀，其能够操作以在转轮接收液体流之前修改液体流；
控制电路，其能够操作以确定进入引水管道的液体的量，并响应于所确定的量运动阀以增加或减少朝向转轮的液体流；
锚，其能够操作以将涡轮机系统可释放地保持在液体流中。
15.一种用于产生功率的方法，该方法包括：
将涡轮机系统可释放地锚固在液体流中；
利用涡轮机系统的引入口引导液体流进入涡轮机系统的引水管道；
利用引水管道将液体流从引入口引向涡轮机系统的转轮；
利用液体的流动旋转转轮以产生功率；
监测通过引水管道的液体流；
响应于所监测的液体流运动涡轮机系统的阀以增加或减少通过引水管道的液体流。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，监测通过引水管道的液体流包括监测引水管道中的液位。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，监测引水管道中的液位包括将声波引向液体流并在声波从液体流反射后感测声波的返回。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，利用引入口引导液体流包括利用叶片矫直液体流。
19.根据权利要求15所述的方法，还包括利用堤坝引导液体流进入引入口。
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