CN109642411A - 水下挖掘设备中及相关的改进 - Google Patents

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Abstract

公开了一种挖掘设备(5)，例如水下挖掘设备，其具有或包括用于在使用中在流体，例如水的层流流动中产生至少一个涡流、螺旋或湍流流动的装置。挖掘设备(5)包括具有转子旋转轴线(A)的转子(10)，其中，在使用中，通过或跨越转子(10)的流体的流动与旋转轴线(A)成第一角度。挖掘设备(5)包括用于在使用中抑制由转子(10)的旋转引起的设备上的反作用扭矩的装置或装备。湍流流动提供在层流流动内，例如层流流动的(横向)横截面内。

Description

水下挖掘设备中及相关的改进
技术领域
发明涉及一种挖掘设备，特别是但不排他地涉及一种水下(例如，海底)挖掘设备。本发明还涉及一种挖掘系统、装置或工具，例如水下挖掘系统、装置或工具，以及挖掘方法，例如水下挖掘。
本发明还涉及一种水下挖掘设备或系统，其包括用于扰动海床、海底、湖床、河床等的土壤或土壤类似物的装置，例如用于扰动相对坚固的土壤。
背景技术
质量流动挖掘机通过在海床处引导处于低压的高体积流体流以移动海床材料来进行操作。这与喷射型设备相反，喷射型设备在海床处引导处于高压的低体积流体流。质量流动挖掘机通常通过起重机线材从船舶系住，该起重机线材用于降低和取回挖掘机并且将挖掘机保持在距离需要挖掘的区域/海床或结构的给定距离处，例如海底石油或天然气管道。为了控制挖掘，可以使用声纳检测装置来允许挖掘机操作员实时查看挖掘。摄像机和金属检测装置也可用于辅助操作员。
水下质量流动挖掘设备是已知的。例如，也源自本发明人中的多个的GB 2 297777 A和WO 98/27286的内容在此引入作为参考。
质量流动挖掘是一种在海床中产生具有相对低压力(千帕斯卡，KPa)的腔体的装置，例如，沙子和/或预先松散或扰动的材料。质量流动挖掘可以通过用于搅动海床的机械装置或高压喷射装置来辅助。这些切割海床的辅助装置然后依靠质量流动挖掘装置来移除和分散海床材料。质量流动挖掘机通常包括中空本体壳体和设置在壳体内的至少一个叶轮或转子，其将流体吸入壳体中并将流体朝海床引导出壳体。
已知的质量流动挖掘机包括叶轮，该叶轮设计成吸入大体积流体并以相对低的速度和低压排出流体-通常小于6m/s且小于25KPa。由于质量流动挖掘的相对低的压力和低流体流动速度，可能需要许多遍数以有效地挖掘一个区域，由于每遍只能实现对海床的有限穿透。质量流动挖掘的另一个特征是在海床中产生的沟槽可能很宽但很浅。这是因为质量流动挖掘机可能由于压力限制而在穿透更坚固的下方材料之前首先移动表面上的更松散材料，从而产生宽且不明确或不受控制的挖掘轮廓。
此外，质量流挖掘设备主要适合于通过在海床处引导流体进行挖掘，但是由于设备的低压性质，这在通过抽吸收集和取出海床材料方面具有有限的用途。因此，在质量流动装置扰动海床材料之后，可能需要部署单独的工具(例如离心泵)来吸取和取出材料。
本发明的至少一个方面的至少一个实施例的目的是消除或减轻现有技术中的一个或多个问题或缺点。
本发明的至少一个实施例的至少一个方面的目的是提供一种装置，以便以相对受控且快速的方式解决以明确定义的海底挖掘轮廓进行挖掘的需要。
为了与“质量流动”区分，术语“受控流动”在下文中与本发明的挖掘结合使用，本发明可以配置成产生和/或引导压力通常约为35至120KPa且体积流动通常约为1m3/S至8m3/S的流体流动。与质量流动装置相比，受控流动装置的更高压力能力使得受控流动装置适合于在挖掘(例如，喷射)模式中以及还在抽吸模式中进行挖掘，其中该装置可用于远离挖掘现场收集和运输海底材料。
发明内容
第一个方面
根据本发明的第一方面，提供了一种挖掘设备，例如水下挖掘设备，其具有用于在使用中在流体流动(例如水)中产生至少一个涡流或螺旋的装置或装备。
至少一个涡流可包括多个涡流(旋涡)，该多个涡流一起可包括闭合形状，例如圆形、卵形、椭圆形等。
涡流产生装置在此可以称为涡流发生器。
在使用中，涡流产生装置可以使得流出或流入挖掘设备的流体螺旋运动。
挖掘设备可包括至少一个转子或叶轮，并且优选地可包括一个(即单个)转子。
挖掘设备可包括至少一个定子，并且优选地可包括一个(即，单个)定子。
挖掘设备可包括壳体或中空本体。壳体可包括入口和出口。在第一种操作模式中，例如，在挖掘模式中，出口可以指向或面向待挖掘的区域或区部。在这种模式中，至少在使用中，入口可以设置为高于出口或位于出口上方，例如位于出口正上方。在替代或第二操作模式中，例如，在抽吸模式中，入口可以指向或面向已经挖掘和/或需要清理的区域或区部。在这种模式中，至少在使用中，入口可以设置为低于出口或位于出口下方，例如位于出口正下方。
转子和/或定子可以设置在壳体中。壳体可包括轴线。转子和定子可以同轴设置，例如，设置在轴线上。有利地，转子可以设置在入口附近并且定子可以设置在出口附近，或相反。
涡流产生装置可以设置在出口中、上或附近。
在一个实施例中，涡流产生装置可以设置在壳体的内表面上。在可替代的实施例中，涡流产生装置可以设置在本体上，例如，设置在壳体内，例如设置在壳体的出口内。本体可以设置在壳体轴线上，例如，与转子和定子同轴。
在一个实施例中，涡流产生装置可以设置在本体的外表面上。在可替代的实施例中，涡流产生装置可以设置在本体的内表面上。在这种情况下，本体可包括环。
本体可以附接到壳体，例如，通过可以周向设置的一个或多个刀片。
涡流发生装置可包括至少一对，优选多对涡流发生装置。
一对中的一个构件可以生成沿一个方向螺旋的涡流，而所述对中的另一个构件可以生成沿一个或相反方向螺旋的涡流。
涡流发生装置，例如，成对的涡流发生装置可以周向设置，例如，周向设置在在壳体或本体上。
有利地，可以设置六(6)对涡流发生装置。
每个涡流发生装置可包括平面构件或齿，例如，三角形平面构件。平面构件的边缘可以附接到壳体或本体。
每个平面构件可以设置在壳体或本体上，使得平面构件的所述边缘相对于壳体的轴线以一角度(例如，锐角)进行设置。
每对涡流发生装置的平面构件可以以相反角度进行设置。
在使用中，例如在挖掘模式或抽吸模式中，流体流动可以进入入口并离开出口。由涡流发生装置产生的涡流可以设置在所述流体流动的横截面内。
第二方面
根据本发明的第二方面，提供了一种挖掘设备，例如水下挖掘设备，其包括具有转子旋转轴线的转子，其中，在使用中，通过或跨越转子的流体流动与旋转轴线成第一角度。
这种设置可以有利于允许设备的挖掘和/或抽吸模式。在挖掘和抽吸模式中，流体可以从挖掘设备的入口流到出口。
在使用中，通过或跨越转子的流体流动可以非轴向于转子的旋转轴线。
挖掘设备可包括壳体或中空本体。壳体可包括入口和出口。在第一种操作模式中，例如，在挖掘模式中，出口可以指向或面向待挖掘的区域或区部。在这种模式中，至少在使用中，入口可以设置为高于出口或位于出口上方，例如位于出口正上方。在替代或第二操作模式中，例如，在抽吸模式中，入口可以指向或面向已经挖掘和/或需要清理的区域或区部。在这种模式中，至少在使用中，入口可以设置为低于出口或位于出口下方，例如位于出口正下方。
转子可包括第一本体，例如第一锥形构件。
第一角度可以沿远离入口且朝向出口的方向远离轴线发散。
转子锥体的顶点可面向入口。
转子可包括多个叶轮或叶片，例如翼型叶片，该多个叶轮或叶片可以设置在转子锥形部上，例如周向设置在转子锥形部上。
挖掘设备还可包括定子。定子可以与转子同轴。定子可以设置在转子和出口之间。
通过或跨越定子的流体流动可以与转子的旋转轴线成第二角度。
定子可包括第二本体，例如第二锥形构件。
第二角度可以沿远离入口且朝向出口的方向朝向轴线会聚。
定子的顶点可面向出口。
定子可包括多个叶轮或叶片，例如翼型叶片，该多个叶轮或叶片可设置在定子锥形部上。
第一角度可以处于45°至55°的范围内，优选地约50°。
第二角度可以处于5°至15°的范围内，并且优选地大约10°。
第三方面
根据本发明的第三方面，提供了一种挖掘设备，例如水下挖掘设备，其包括至少一个转子以及用于在使用中抑制由转子的旋转引起的设备上的反作用扭矩的装置或装备。
最优选地，扭矩抑制装置不包括第二转子，例如与至少一个(单个)转子反向旋转的第二转子。
挖掘设备可包括至少一个转子。在有益的实施例中，至少一个转子包括单个转子。
挖掘设备可包括至少一个定子。在有益的实施例中，至少一个定子包括单个定子。
挖掘设备可包括壳体或中空本体。壳体可包括入口和出口。在第一种操作模式中，例如，在挖掘模式中，出口可以指向或面向待挖掘的区域或区部。在这种模式中，至少在使用中，入口可以设置为高于出口或位于出口上方，例如位于出口正上方。在替代或第二操作模式中，例如，在抽吸模式中，入口可以指向或面向已经挖掘和/或需要清理的区域或区部。在这种模式中，至少在使用中，入口可以设置为低于出口或位于出口下方，例如位于出口正下方。
转子和/或定子可以设置在壳体中。壳体可包括轴线。转子和定子可以同轴布置，例如，设置在轴线上。壳体可以设置在轴线上。转子可以设置在入口附近并且定子可以设置在出口附近。
转子可包括第一本体，例如锥形本体，以及多个叶片，该多个叶片设置在第一本体上，例如围绕第一本体周向设置。
定子可包括第二本体，例如锥形本体，以及多个其它叶片，该多个其它叶片设置在第二本体上，例如围绕第二本体周向设置。
扭矩抑制装置可包括或包含定子叶片。
定子叶片可包括多个主定子叶片，并且可选地包括设置在相邻的成对主定子叶片之间的副叶片或分流器叶片。
扭矩抑制装置可包括或包含一个或多个防旋转翼片。防旋转翼片可包括翼型。防旋转翼片可以设置在转子和出口之间。防旋转翼片可以设置在定子和出口之间。
防旋转翼片可以设置在出口处或附近。
防旋转翼片可以设置在壳体内，例如，周向设置在壳体内。
每个防旋转翼片的外端部可以连接到壳体的内表面。每个防旋转翼片的内端部可以连接到设置在壳体内的环的外表面。
第四个方面
根据本发明的第四方面，提供了一种挖掘设备，例如水下挖掘设备，其包括用于产生层流流体流动的装置或装备，以及用于在层流流动内，例如层流流动的横截面(横向截面)内产生湍流流体流动或涡流或螺旋流体流动的装置或装备。
湍流流动的流动方向可以基本上平行于层流流动的流动方向。
层流流动的流动方向和/或湍流流动的流动方向可以基本上平行于挖掘设备的纵向轴线。
湍流流动可以包括位于层流流动内，例如层流流动的横截面内的闭合形状。
湍流流动可包括至少一个涡流或螺旋，并且可包括多个涡流(旋涡)，该多个涡流一起可包括闭合形状，例如圆形、卵形、椭圆形等。
湍流流动可以基本上定心于层流流动内和/或设备的出口内。
湍流流动/涡流产生装置在本文中可称为涡流发生器。
在使用中，湍流流动/涡流产生装置可使得流出或流入挖掘设备的流体螺旋运动。
挖掘设备可包括至少一个转子或叶轮，并且优选地可包括一个(即单个)转子。
挖掘设备可包括至少一个定子，并且优选地可包括一个(即，单个)定子。
挖掘设备可包括壳体或中空本体。壳体可包括入口和出口。在第一种操作模式中，例如，在挖掘模式中，出口可以指向或面向待挖掘的区域或区部。在这种模式中，至少在使用中，入口可以设置为高于出口或位于出口上方，例如位于出口正上方。在替代或第二操作模式中，例如，在抽吸模式中，入口可以指向或面向已经挖掘和/或需要清理的区域或区部。在这种模式中，至少在使用中，入口可以设置为低于出口或位于出口下方，例如位于出口正下方。
转子和/或定子可以设置在壳体中。壳体可包括轴线。转子和定子可以同轴设置，例如，设置在轴线上。有利地，转子可以设置在入口附近并且定子可以设置在出口附近，或相反。
湍流流动/涡流产生装置可以设置在出口中、上或附近。
在一个实施例中，涡流产生装置可以设置在壳体的内表面上。在可替代的实施例中，涡流产生装置可以设置在本体上，例如，设置在壳体内，例如设置在壳体的出口内。本体可以设置在壳体轴上，例如，与转子和定子同轴。
在一个实施例中，湍流流动/涡流产生装置可以设置在本体的外表面上。在可替代的实施例中，涡流产生装置可以设置在本体的内表面上。在这种情况下，本体可包括环。
本体可以附接到壳体，例如，通过可以周向设置的一个或多个叶片。
湍流流动/涡流发生装置可包括至少一对涡流发生装置，并且优选地包括多对涡流发生装置。
一对中的一个构件可以生成一个方向螺旋的旋涡，而所述对中的另一个构件可以产生沿另一个或相反方向螺旋的涡旋。
湍流流动/涡流发生装置，例如，一对湍流流动/涡流发生装置可以周向设置，例如，设置在壳体或本体上。
有利地，可以设置六(6)对湍流流动/涡流发生装置。
每个湍流流动/涡流发生装置可包括平面构件或齿，例如，三角形平面构件。平面构件的边缘可以附接到壳体或本体。
每个平面构件可以设置在壳体或本体上，使得平面构件的所述边缘相对于壳体的轴线以一角度(例如，锐角)设置。
每对湍流流动/涡流发生装置的平面构件可以以相反角度进行设置。
在使用中，例如在挖掘模式或抽吸模式中，流体流动可以进入入口并离开出口。由湍流流动/涡流发生装置产生的涡流可以设置在所述流体流动的横截面内。
在前述方面的任何一个中，可以提供以下内容。
壳体的内部和/或外部可以(从入口)朝转子发散。
壳体的内部和/或外部可以(从定子)朝出口会聚。
壳体可以关于轴线周向对称。
在优选实施例中，在使用中，流动通过或离开挖掘设备的流体通常可具有约35至120KPa的总压力以及1至8m 3/S的体积流率。
其它方面
根据本发明的第五方面，提供了一种挖掘系统、装置或工具，例如水下挖掘系统、装置或工具，其包括根据本发明的第一、第二、第三或第四方面的至少一个挖掘装置。
根据本发明的第六方面，提供了一种挖掘方法，例如水下挖掘，该方法包括：
提供根据本发明的第一、第二、第三或第四方面的至少一个挖掘设备；
使用所述挖掘设备挖掘位置、区部或区域，例如水下位置、区部或区域。
应当理解，可以单独使用根据本发明的任何方面或以下关于本发明的任何特定实施例定义的任何特征，或者与在任何其他方面或实施例中定义的任何其他特征组合使用。
附图说明
现在将参考附图仅以示例的方式描述本发明的实施例，附图是：
图1是说明通过根据本发明的实施例的挖掘设备的中空本体的流体流动的示意图；
图2(a)是定子叶片的示意图；
图2(b)是根据本发明的实施例的挖掘设备的定子叶片的示意图；
图3是根据本发明的实施例的挖掘设备的防旋转翼片的示意性侧视图；
图4是图3的防旋转翼片的另一示意性侧视图；
图5是根据本发明的实施例的挖掘设备的示意性侧视图；
图6是从下方并到达图5的挖掘装置的出口喷嘴的一侧的透视图；
图7(a)是根据本发明的实施例的挖掘设备的局部截面侧视图；
图7(b)是图7(a)的挖掘设备的放大的局部截面侧视图；
图8是从下方并到达根据本发明的实施例的挖掘设备的出口喷嘴或出口的一侧的透视图；
图9是图8的挖掘设备的出口喷嘴的俯视截面图；
图10是根据本发明的实施例的挖掘设备的侧截面图；
图11是从上方并到达根据本发明的实施例的挖掘设备的转子的一侧的透视图；
图12是从上方并到达根据本发明的实施例的挖掘设备的定子的一侧的透视图；
图13是根据本发明的实施例的挖掘设备的出口喷嘴的横截面侧视图，其中示出了在使用中离开出口喷嘴的层流流动和湍流流动；以及
图14是图13的挖掘设备的出口喷嘴的横截面端视图，其中示出了在使用中离开出口喷嘴的层流流动和湍流流动。
具体实施方式
优选实施例
现在将参考附图描述本发明的实施例。
根据本发明的实施例，提供了一种挖掘设备5，例如水下挖掘设备，其包括具有转子旋转轴线A的转子10，其中，在使用中，通过或跨越转子10的流体的流动与旋转轴线A成第一个角度a。
这种设置有利于允许装置5的挖掘和/或抽吸模式。在挖掘模式和抽吸模式中，流体从挖掘设备5的入口25流动到出口30。
在使用中，通过或跨越转子10的流体流动不轴向于转子10的旋转轴线A。
挖掘设备5包括壳体或中空本体20。壳体20包括入口25和出口30。在第一操作模式中，例如，在挖掘模式中，出口30指向或面向待挖掘的区域或区部。在这种模式中，至少在使用中，入口25通常设置为高于出口30或位于出口30上方，例如位于出口30正上方。在可替代的或第二操作模式中，例如，在抽吸模式中，入口25指向或面向已挖掘和/或需要清理的区域或区部。在这种模式中，至少在使用中，入口25设置为低于出口30或位于出口30下方，例如位于出口30正下方。
转子10包括第一本体39，例如第一锥形构件。第一角度α在远离入口25并朝出口30的方向上远离轴线A发散。转子10的顶点面向入口25。转子10包括多个叶轮或叶片35，例如翼型叶片，该多个叶轮或叶片35例如设置在转子锥形部上，例如周向设置在转子锥形部上。
挖掘装置5还包括定子15。定子15与转子10同轴。定子15设置在转子10和出口30之间。
通过或跨越定子15的流体流动与转子10的旋转轴线成第二角度β。定子5包括第二本体40，例如第二锥形构件。第二角度β在远离入口25并朝出口30的方向上朝轴线A会聚。
定子15的顶点面向出口30。定子15包括多个叶片或叶片45，例如翼型叶片，该多个叶片或叶片45设置在定子锥形部上。
第一角度α处于45°至55°的范围内，并且有利地约为50°。
第二角度β处于5°至15°的范围内，并且优选地约为10°。
挖掘设备5，例如水下挖掘设备，包括至少一个转子10以及用于在使用中抑制由转子10的旋转引起的装置5上的反作用扭矩的装置或装备。有利地，至少一个转子10包括单个转子10。扭矩抑制装置不包括第二转子，例如与至少一个(单个)转子10反向旋转的第二转子。
挖掘设备5包括至少一个转子10。在有益的实施例中，至少一个转子10包括单个转子10。
挖掘设备5可包括至少一个定子15。在有益实施例中，至少一个定子15包括单个定子15。
挖掘设备5包括壳体或中空本体20。壳体20包括入口25和出口30。在第一操作模式中，例如，在挖掘模式中，出口30指向或面向待挖掘的区域或区部。在这种模式中，至少在使用中，入口25通常设置在出口30上方，例如位于出口30正上方。在可替代的或第二操作模式中，例如，在抽吸模式中，入口25指向或面向已挖掘和/或需要清理的区域或区部。在这种模式中，至少在使用中，入口25设置为低于出口30或位于出口30下方，例如位于出口30正下方。
转子10和/或定子15设置在壳体20中。壳体20包括轴线。转子10和定子15同轴设置，例如，设置在轴线A上。转子10设置在入口25附近并且定子15设置在出口30附近。转子10包括第一本体39，例如锥形本体以及多个叶片35，该多个叶片设置在第一本体30上，例如周向围绕第一本体30设置。
定子15包括第二本体40，例如另一锥形本体以及多个其它叶片45，该多个其它叶片45设置在第二本体40上，例如周向围绕第二本体40设置。扭矩抑制装置包括或包含其它叶片。定子叶片45包括多个主定子叶片46和设置在相邻的成对主定子叶片46之间的副叶片或分流器叶片47。
扭矩抑制装置包括或包含一个或多个防旋转翼片50。防旋转翼片50包括翼型。防旋转翼片50设置在转子10和出口30之间。防旋转翼片50设置在定子15和出口30之间。防旋转翼片50设置在出口30处或附近。例如，防旋转叶片50设置在壳体20内，例如周向设置在壳体20内。
每个防旋转翼片50的外端部连接到壳体20的内表面。每个防旋转翼片50的内端部连接到设置在壳体20内的环55的外表面。
壳体20的内部和/或外部从入口25朝转子10发散。壳体20的内部和/或外部从定子15朝出口30会聚。壳体20关于轴线周向对称。
在优选实施例中，流动通过或离开挖掘设备5的流体通常具有约35至120KPa的压力以及1至8m3/S的体积流率。
在所公开的实施例中，挖掘设备5，例如水下挖掘设备，具有用于在使用中在流体流动(例如水)中产生至少一个涡流或螺旋的装置或装备60。
所述至少一个涡流可包括多个涡流，所述多个涡流一起可包括封闭形状，例如圆形、卵形、椭圆形等。下文中，涡流产生装置60可称为涡流发生器。在使用中，涡流产生装置60引起流出或流入挖掘设备5的流体的螺旋运动。挖掘设备5包括至少一个转子10或叶轮，并且有利地包括一个(即单个)转子10。挖掘设备5包括至少一个定子15，并且有利地包括一个(即单个)定子15。
挖掘设备5包括壳体或中空本体20。壳体20包括入口25和出口30。在第一操作模式中，例如，在挖掘模式中，出口30指向或面向待挖掘的区域或区部。在这种模式中，至少在使用中，入口通常设置在出口30上方，例如位于出口30正上方。在可替代的或第二操作模式中，例如，在抽吸模式中，入口25指向或面向已挖掘和/或需要清理的区域或区部。在这种模式中，至少在使用中，入口25设置为低于出口30或位于出口30下方，例如位于出口30正下方。
转子10和/或定子15设置在壳体20中。壳体20包括轴线A。转子10和定子15同轴设置，例如，设置在轴线A上。转子10设置在入口25附近并且定子设置在出口30附近。
涡流产生装置60设置在出口30中、上或附近。
在一个实施例中，涡流产生装置60设置在壳体20的内表面上。在可替代实施例中，涡流产生装置60设置在本体65上，例如，设置在壳体20内，例如，设置在壳体20的出口内。本体65设置在壳体轴线上，例如与转子10和定子15同轴设置。
在一个实施例中，涡流产生装置60设置在本体65的外表面上。在可替代实施例中，涡流产生装置60设置在管或空心体的内表面上或者可包括环55。
涡流发生装置60包括至少一对，优选地多对涡流发生装置60。一对涡流发生装置中的一个构件生成沿一个方向螺旋的涡流，而所述一对涡流发生装置中的另一个构件生成沿另一个方向或相反方向螺旋的涡流。涡流发生装置60，例如，一对涡流发生装置60周向设置，例如，周向设置在壳体或本体20上。有利地，设置六(6)对涡流发生装置60。
每个涡流发生装置60包括平面构件或齿，例如，三角形平面构件。平面构件的边缘附接到壳体或本体20。每个平面构件设置在壳体或本体20上，使得平面构件的所述边缘相对于壳体20的轴线以一定角度(例如锐角)设置。每对涡流发生装置60的平面构件以相反角度设置。
在使用中，例如在挖掘模式中，流体流动离开出口30。由涡流发生装置60产生的涡流提供在所述流体流动的横截面内。
本体65附接到壳体20，例如通过周向设置的一个或多个叶片50。
层流流动/湍流流动
现在参照图13和14，根据上文所述的本发明的实施例，挖掘设备5，例如水下挖掘设备，包括用于产生层流流动LF的装置或装备以及用于产生湍流流动TF或涡流或螺旋流动的装置或装备，湍流流动提供于层流流动LF。在该示例中，湍流流动TF提供在层流流动LF的横截面(横向横截面)内。
层流流动LF由箭头或点表示，而湍流流动TF由螺旋/环形线表示。
从图13和14中可以看出，湍流流动TF的流动方向基本上平行于层流流动LF的流动方向。而且，在该实施例中，层流流动LF的流动方向和/或湍流流动TF的流动方向基本上平行于挖掘设备5的纵向轴线A。
从图13和14中还可以看出，湍流流动TF包括位于层流流动LF的横截面内，即垂直于流动方向的闭合形状。而且，在该实施例中，湍流流动TF的闭合形状基本上定心在层流流动LF内和出口30内。
非轴向转子流体流动
海底流动挖掘装置的水动力性能由诸如以下因素决定：
容纳一个或多个叶轮的中空本体(或壳体或护罩)的内部形状；
叶轮设计；
入口和出口设计；以及
装置内对导向翼片的使用。
已知的质量流动装置通常将叶轮容纳在简单管状形式的中空本体内并且设计成使得叶轮以非常小的方向变化接收和排出流体。参见，例如，GB 2 240 568 A(SILLS)、GB 2297 777 A(DIKKEN)和EP 1 007 796 B1(SUSMAN)。在这种现有技术中，叶轮在纯轴向方向上接收和排出流动。在SUSMAN中，在从叶轮排出流体之后发生方向改变。
该轴向构造限制了质量流动装置可以从叶轮传递到流体中的压力量。
为了在根据本发明的受控流动挖掘机内产生更高的流体速度和更高的压力，叶轮叶片通道(由叶轮轮毂、叶轮叶片和叶轮护罩的组合形成)以及使流体沿周向运动旋转也可以使流体沿部分径向，部分轴向方向(见图1)转向。叶轮叶片的部分径向性质意味着叶片的后缘处的周向速度高于前缘处的周向速度，因此相比于以相同速度运行的轴向叶轮叶片赋予流体更多的动能。使用“翼型”叶片形状改善了转子叶片的流体动力效率。
在根据本发明的受控流动挖掘机中，流体以足够的周向速度离开叶轮叶片，但也具有轴向和径向速度(见图1)。在叶轮叶片的下游，由壳体和轮毂轮廓形成的受控流动设备流动通道的形状通过从混合径向和轴向方向转变到纯轴向方向来去除流动的径向分量。然后，流体轴向行进，但仍然在相对较大的半径处具有足够的周向速度和高动能。定子区段的叶片通道去除流动的周向分量，从而将动能中的一些转换成压力能量，并使流体返回到较小的半径，以便以相对小直径集中流动或喷射从挖掘机中喷射。
反作用扭矩抑制
典型的质量流动挖掘机的另一个特征是这种装置：通过该装置处理从驱动机构传递到通过装置的流体中的反作用扭矩。流体又在相反方向上在壳体上施加相等且相反的扭矩(反作用扭矩)，如果不取消该反作用扭矩，则会使挖掘装置的本体沿与叶轮相反的方向旋转，使得挖掘装置在使用中不稳定。SILLS使用与装置一起部署的多个块重来抵消反作用扭矩；DIKKEN和SUSMAN采用两个反向旋转叶轮，使每个叶轮抵消另一个叶轮的反作用。
为了避免需要复杂的装置来抵消反作用扭矩，本发明的受控流动装置在叶轮之后的定子区段中设置导向翼片以使流体流动变直。在流体离开装置之前基本上去除由叶轮引起的任何周向运动或涡旋基本上消除了来自挖掘机装置的反作用扭矩。由于与传统的质量流动挖掘机相比，进入定子的流体具有相对高的周向速度，因此定子叶片必须使流体通过明显更高的角度。这是通过相对更多数量的具有相对较长长度并在LE(前缘)处具有相对较高叶片角度的定子叶片以及使用分流器叶片来实现的。LE处的叶片角度越高，则叶片造成的阻塞越大，如图2(a)所示。这种阻塞效应限制了可以有效使用的定子叶片的数量。然而，当流体转动然而并且叶片接近更轴向的方面时，叶片之间的有效间隙增加，从而降低了叶片在矫直流动中的有效性。因此，使用作为每个主叶片之间的小叶片的分流器叶片以解决该问题。，因为分流器叶片仅存在于叶片角度较小的区域中，因此分流器叶片增加了通流(blading)并因此有助于矫直流动，但不会将阻塞增加到不可接受的水平。
特别是对于在浅水中操作，重要的是寻求使受控流动装置的高度最小化，并且同时使将定子叶片容纳在纯圆柱形通道(即直径不变的通道)中最简单且成本更低的；为了使长度最小化，定子被容纳在会聚部分(即直径减小的部分)中，使得首先从流体中去除周向速度并将动能转换成压力能量以及然后再将流体带回更小直径用于通过喷嘴进行喷射的任务组合在一个区段中。
受控流动挖掘机试图通过仔细的流体动力定子叶片设计实现水中的稳定性，该设计旨在确保当挖掘设备在设计操作参数下运行时，定子叶片从流体中移除大部分(如果不是全部)角度动量。因此，在挖掘机的壳体上几乎没有残留的反作用扭矩。然而，在“非设计”条件下，即在以比理想工作点的明显更大或更小的转子速度使用挖掘机设备的情况下，离开挖掘机设备的流体中可能残留有涡旋。这意味着定子叶片可能没有完全消除反作用扭矩。如图3所示，附接至喷嘴的靠近喷嘴的外直径的内表面处的防旋转叶片有助于使任何残留反作用扭矩减少或最小化。这些防旋转叶片将流体中的任何残留旋转速度中的一些或全部转换成沿与这种残余留旋将产生的反作用扭矩相反方向的扭矩。防旋转叶片通常是纯轴向轮廓，而没有弯度(即，这是关于穿过叶片的弦线对称)，这些防旋转叶片利用翼型轮廓一起引起沿所需方向的提升，而不管流体沿哪个方向涡旋。因此，在使用中在挖掘机壳体上的产生了部分或全部抵消反作用扭矩的扭矩，如图4所示。为了降低制造成本，防旋转叶片也可以是平面平板，并且例如可以由例如具有圆形前缘和尖锐后缘的厚板金属构成。
涡流生成
为了进一步提高受控流动挖掘设备的切割能力，该设备的出口喷嘴可包括一系列涡流发生器，以产生成对的反向旋转涡流。涡流发生器可以是半三角翼轮廓或者可以像三角形或矩形板一样简单，其放置在出口喷嘴内并且向流动倾斜以在涡流发生器的后缘处产生强涡流。涡流撞击海床的力量局部削弱了海床的面积，以使得由受控流动产生更大地穿透。
通过使用反向旋转对，每个涡流有助于包含并保持相邻涡流的旋转以产生更稳定的涡流并且由于来自每个涡流的扭矩被其相邻涡流抵消，因此避免产生不需要的反作用扭矩(参见图9)。
防旋转翼片还可以与如下所述的涡流发生器结合使用，尤其用于定位和支撑涡流发生对的环。
通过将涡流发生器放置在出口喷嘴的外直径处(见图6)，可以最大化涡流对的数量。
这种放置有可能引起从受控流动装置离开的流体和所使用装置中的流体本体混合，从而使受控流动减慢并引起分散。
在可替代的实施例中(参见图7(a)和7(b))，涡流发生器可以基本上放置在出口喷嘴的中心，例如，位于构建为保持涡流发生器的特征上。然而，这种装置仅允许更有限数量的涡流发生器对。
在另一可替代实施例中(参见图8)，涡流发生器可放置在出口喷嘴内的环上，使得可使用更多数量的对，同时将涡流完全保持在来自受控流动装置的高速流动内。将涡流完全保持在高速流动内有助于产生稳定的涡流。将涡流环附接到喷嘴的支撑件可以是如上所述的防旋转叶片的形式。
当在抽吸模式中使用时，受控流动装置的出口可以连接到管道或软管，用于将流体和海床材料(或弃土)的流体浆料混合物输送离开挖掘现场。在该模式下操作，位于受控流动设备的出口中的涡流发生器通过混合流体来帮助海床材料的输送，所述流体将收集材料保持在悬浮状态。
应当理解，为了沿着输送管道输送已挖掘的材料，待输送的海底材料与水的比例应优选不超过固体与水的比例约为15％至20％。可以通过改变提供给受控流动设备的功率来控制该比例。
为了长距离(例如200米或更远)运输材料，可能需要在第一受控流动设备之后直接串联添加另一受控流动设备或在沿着输送管道成一定距离处串联地添加另一受控流动设备。
应当理解，上文所述的本发明的实施方案仅以举例的方式给出，并不意味着以任何方式限制本发明。
应当理解，可以对所公开的实施例进行修改。例如，湍流装置或涡流产生装置或涡流发生器可以设置在防旋转翼片上，例如，设置防旋转翼片的内边缘上。

Claims (80)

1.一种挖掘设备，例如水下挖掘设备，其具有或包括用于在使用中在流体例如水的流动例如层流流动中产生至少一个涡流、螺旋或湍流流动，的装置或装备。
2.根据权利要求1所述的挖掘设备，其包括：
壳体或中空本体，所述壳体包括入口和出口；
至少一个转子或叶轮；
至少一个定子；其中，
所述至少一个涡流/螺旋/湍流流动产生装置或每个所述至少一个涡流/螺旋/湍流流动产生装置包括平面构件，所述平面构件或每个所述平面构件的边缘附接或连接到所述壳体或所述壳体内的本体。
3.根据权利要求1或2所述的挖掘设备，其中，所述至少一个涡流包括多个涡流，所述多个涡流可选地一起包括闭合形状，例如圆形、卵形或椭圆形。
4.根据前述权利要求中任一项所述的挖掘设备，其中，在使用中，所述涡流产生装置引起流出或流入所述挖掘设备的流体的螺旋运动。
5.根据前述权利要求中任一项所述的挖掘设备，其中，所述挖掘设备包括至少一个转子或叶轮，例如单个转子。
6.根据前述权利要求中任一项所述的挖掘设备，其中，所述挖掘设备包括至少一个定子，例如单个定子。
7.根据前述权利要求中任一项所述的挖掘设备，其中，所述挖掘设备包括壳体或中空本体，并且所述壳体包括入口和出口，并且可选地：
在第一操作模式中，例如挖掘模式，所述出口面向待挖掘区域，在这种模式下，至少在使用中，所述入口设置为高于所述出口或位于所述出口上方，例如位于所述出口正上方；和/或
在第二操作模式中，例如抽吸模式，所述入口面向已挖掘和/或需要清理的区域，在这种模式下，至少在使用中，所述入口设置为低于所述出口或位于所述出口下方，例如位于所述出口正下方。
8.根据权利要求7所述的挖掘设备，其中，所述转子和/或所述定子设置在所述壳体中，可选地，所述壳体包括轴线，可选地，所述转子和所述定子同轴设置，例如设置在所述轴线上，并且可选地，所述转子设置在所述入口附近并且所述定子设置在所述出口附近。
9.根据权利要求7或8所述的挖掘设备，其中，所述涡流产生装置设置在所述出口中、上或附近。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的挖掘设备，其中，所述涡流产生装置设置在所述壳体的内表面上。
11.根据权利要求7至9中任一项所述的挖掘设备，其中，所述涡流产生装置设置在本体上，例如设置在所述壳体内，例如设置在所述壳体的所述出口内，所述本体可选地设置在所述壳体轴线上，例如与所述转子和所述定子同轴。
12.根据权利要求11所述的挖掘设备，其中，所述涡流产生装置设置在所述本体的外表面上，或者所述涡流产生装置设置在所述本体的内表面上，在这种情况下，所述本体包括环。
13.根据前述权利要求中任一项所述的挖掘设备，其中，所述涡流发生装置包括至少一对涡流发生装置，例如多对涡流发生装置。
14.根据权利要求13所述的挖掘设备，其中，一对涡流发生装置中的一个构件产生沿一个方向螺旋的涡流，而所述一对涡流发生装置中的另一个构件产生沿另一个或相反方向螺旋的涡流。
15.根据前述权利要求中任一项所述的挖掘设备，其中，所述涡流发生装置周向设置，例如周向设置在所述壳体或本体上。
16.根据前述权利要求中任一项所述的挖掘设备，其中，设置六对涡流发生装置。
17.根据前述权利要求中任一项所述的挖掘设备，其中，每个涡流发生装置包括平面构件或齿，例如三角形平面构件，可选地，所述平面构件的边缘附接到所述壳体或本体。
18.根据权利要求17所述的挖掘设备，其中，每个平面构件设置在所述壳体或本体上，使得所述平面构件的所述边缘相对于所述壳体的所述轴线以一角度，例如锐角，进行设置。
19.根据权利要求13或在从属于权利要求12时的权利要求14至18中任一项所述的挖掘设备，其中，每对涡流发生装置的平面构件以相反角度设置。
20.根据前述权利要求中任一项所述的挖掘设备，其中，在使用中，例如在挖掘模式中，流体流动离开所述出口，可选地，由所述涡流发生装置产生的涡流提供在所述流体流动的横截面内。
21.根据权利要求10或在从属于权利要求9时的权利要求11至20中任一项所述的挖掘设备，其中，所述本体附接到所述壳体，例如通过一个或多个叶片，所述一个或多个叶片可选地周向设置。
22.一种挖掘设备，例如水下挖掘设备，其包括具有转子旋转轴线的转子，其中，在使用中，通过或跨越所述转子的流体的流动与所述旋转轴线成第一角度。
23.根据权利要求22所述的挖掘设备，其中，存在所述挖掘设备的挖掘和/或抽吸模式，并且其中，在挖掘模式中，流体从挖掘设备的入口流到出口。
24.根据权利要求22或23所述的挖掘设备，其中，在使用中，通过或跨越所述转子的流体流动非轴向于所述转子的所述旋转轴线，和/或
其中，在使用中，流体流动沿部分径向方向和/或部分轴向方向。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的挖掘设备，其中，所述挖掘设备包括壳体或中空本体，所述壳体包括入口和出口，并且可选地：
在第一操作模式中，例如在挖掘模式中，所述出口面向待挖掘的区域，在这种模式下，至少在使用中，所述入口设置在所述出口上方，例如在所述出口正上方；和/或
在第二操作模式中，例如在抽吸模式中，所述入口面向已挖掘和/或需要清理的区域，在这种模式下，至少在使用中，所述入口设置为低于所述出口或位于所述出口下方，例如位于所述出口正下方。
26.根据权利要求22至25中任一项所述的挖掘设备，其中，所述转子包括第一本体，例如第一锥形构件。
27.根据权利要求22至26中任一项所述的挖掘设备，其中，所述第一角度在远离所述入口并朝所述出口的方向上远离所述轴线发散。
28.根据权利要求26或当从属于权利要求24或25时的权利要求27所述的挖掘设备，其中所述转子锥形部的顶点面向所述入口。
29.根据权利要求22至27中任一项所述的挖掘设备，其中，所述转子包括多个叶轮或叶片，例如翼型叶片，所述多个叶轮或叶片可选地设置在所述转子或所述转子锥形部上，例如周向设置在所述转子或所述转子锥形部上。
30.根据权利要求22至29中任一项所述的挖掘设备，其中，所述挖掘设备还包括定子，可选地，所述定子与所述转子同轴，和/或可选地，所述定子设置在所述转子和所述出口之间。
31.根据权利要求30所述的挖掘设备，其中，在使用中，通过或跨越所述定子的流体的流动与所述转子的所述旋转轴线成第二角度。
32.根据权利要求30或31所述的挖掘设备，其中，所述定子包括第二本体，例如第二锥形构件。
33.根据权利要求31或从属于权利要求30时的权利要求32所述的挖掘设备，其中所述第二角度沿远离所述入口且朝所述出口的方向朝所述轴线会聚。
34.根据权利要求30或从属于权利要求29时的权利要求31至33中任一项所述的挖掘设备，其中，所述定子的顶点面向所述出口。
35.根据权利要求30或从属于权利要求29时的权利要求31至34中任一项所述的挖掘设备，其中，所述定子包括多个叶轮或叶片，例如翼型叶片，所述多个叶轮或叶片可选地设置在所述定子或定子锥形部上。
36.根据权利要求22至35中任一项所述的挖掘设备，其中，所述第一角度处于45°至55°的范围中或约为50°。
37.根据权利要求31或从属于权利要求30时的权利要求32至36中任一项所述的挖掘设备，其中，所述第二角度处于5°至15°的范围中或约为10°。
38.一种挖掘设备，例如水下挖掘设备，其包括至少一个转子以及用于在使用中抑制由所述转子的旋转引起的所述设备上的反作用扭矩的装置或装备。
39.根据权利要求38所述的挖掘设备，其中，所述至少一个转子包括单个转子。
40.根据权利要求38或39所述的挖掘设备，其中，所述扭矩抑制装置不包括第二转子，例如与所述至少一个单个转子反向旋转的第二转子。
41.根据权利要求38至409中任一项所述的挖掘设备，其中，所述挖掘设备包括至少一个转子，例如单个转子。
42.根据权利要求38至410中任一项所述的挖掘设备，其中，所述挖掘设备包括至少一个定子，例如单个定子。
43.根据权利要求38至42中任一项所述的挖掘设备，其中，所述挖掘设备包括壳体或中空本体，所述壳体包括入口和出口，并且可选地：
在第一操作模式中，例如在挖掘模式中，所述出口面向待挖掘的区域，在这种模式下，至少在使用中，所述入口设置在所述出口上方，例如在所述出口正上方；和/或
在第二操作模式中，例如在抽吸模式中，所述入口面向已挖掘和/或需要清理的区域，在这种模式下，至少在使用中，所述入口设置为低于所述出口或位于所述出口下方，例如位于所述出口正下方。
44.根据权利要求43所述的挖掘设备，其中，所述转子和/或所述定子设置在所述壳体中，可选地：所述壳体包括轴线，所述转子和所述定子同轴设置，例如设置在所述轴线上，所述壳体设置在所述轴线上，和/或所述转子设置在所述入口附近并且所述定子设置在所述出口附近。
45.根据权利要求38至44中任一项所述的挖掘设备，其中，所述转子包括第一本体，例如锥形本体，以及多个叶片，所述多个叶片设置在所述第一本体上，例如周向围绕所述第一本体设置。
46.根据权利要求42或从属于权利要求41时的权利要求43至45中任一项所述的挖掘设备，其中，所述定子包括第二本体，例如锥形本体，以及多个其它叶片，所述多个其它叶片设置在所述第二本体上，例如周向围绕所述第二本体设置。
47.根据权利要求46所述的挖掘设备，其中，所述扭矩抑制装置包括或包含定子叶片。
48.根据权利要求46或47所述的挖掘设备，其中，所述定子叶片包括多个主定子叶片以及设置在相邻的成对主定子叶片之间的副叶片或分流器叶片。
49.根据权利要求38至48中任一项所述的挖掘设备，其中，所述扭矩抑制装置包括或包含一个或多个防旋转翼片，可选地：所述防旋转翼片包括翼型，所述防旋转翼片设置在所述转子和所述出口之间，和/或所述防旋转翼片设置在上所述定子和所述出口之间。
50.根据从属于权利要求42时的权利要求49所述的挖掘设备，其中，所述防旋转翼片设置在所述出口处或附近。
51.根据权利要求49或50所述的挖掘设备，其中，所述防旋转翼片设置在所述壳体内，例如周向设置在所述壳体内。
52.根据从属于权利要求42时的权利要求49至51中任一项所述的挖掘设备，其中，每个防旋转翼片的外端部连接到所述壳体的内表面，和/或每个防旋转翼片的内端部连接到设置在所述壳体内的环/所述环的外表面。
53.一种挖掘设备，例如水下挖掘设备，包括：
用于产生层流流体流动的装置或装备；以及
用于在所述层流流动内，例如所述层流流动的横截面内产生湍流流体流动或涡流或螺旋流体流动的装置或装备。
54.根据权利要求53所述的挖掘设备，其中，所述湍流流动的流动方向基本上平行于所述层流流动的流动方向。
55.根据权利要求53或54所述的挖掘装置，其中，所述层流流动的所述流动方向和/或所述湍流流动的流动方向基本上平行于所述挖掘设备的纵向轴线。
56.根据权利要求53至55中任一项所述的挖掘设备，其中，所述湍流流动在所述层流流动内，例如在所述层流流动的横截面内包括闭合形状。
57.根据权利要求53至56中任一项所述的挖掘设备，其中，所述湍流流动包括至少一个涡流或螺旋，并且可选地包括多个涡流，所述多个涡流一起包括闭合形状，例如圆形、卵形、椭圆形等。
58.根据权利要求53至57中任一项所述的挖掘设备，其中，所述湍流流动的中心基本定心于所述层流流动内和/或所述设备的所述出口内。
59.根据权利要求53至58中任一项所述的挖掘装置，其中，所述湍流流动/涡流产生装置在使用中引起流出或流入所述挖掘设备的流体的螺旋运动。
60.根据权利要求53至59中任一项所述的挖掘设备，其中，所述挖掘设备包括至少一个转子或叶轮，并且可选地包括一个(即单个)转子。
61.根据权利要求53至60中任一项所述的挖掘设备，其中，所述挖掘设备包括至少一个定子，并且可选地可包括一个(即单个)定子。
62.根据权利要求53至61中任一项所述的挖掘设备，其中，所述挖掘设备包括壳体或中空本体；
所述壳体包括入口和出口；
在第一操作模式中，所述出口指向或面向待挖掘的区域或区部，至少在使用中，所述入口设置位于高于所述出口或位于所述出口上方，例如位于所述出口正上方；
在可替代或第二操作模式中，所述入口指向或面向已经挖掘和/或需要清理区域或区部，至少在使用中，所述入口设置位于低于所述出口或位于所述出口下方，例如位于所述出口正下方。
63.根据权利要求53至62中任一项所述的挖掘设备，其中，所述转子和/或所述定子设置在所述壳体中，所述壳体包括轴线，所述轴线能够包括所述挖掘设备的纵向轴线或与所述挖掘设备的所述纵向轴线重合，所述定子与所述转子同轴设置，例如设置在所述轴线上。
64.根据权利要求53至63中任一项所述的挖掘设备，其中，所述转子设置在所述入口附近并且所述定子设置在所述出口附近，或相反。
65.根据权利要求53至64中任一项所述的挖掘设备，其中，所述湍流流动/涡流产生装置设置在所述出口中、上或附近。
66.根据权利要求53至65中任一项所述的挖掘设备，其中，
所述涡流产生装置设置在所述壳体的内表面上，或者所述涡流产生装置设置在一个或多个本体上，例如所述壳体内，例如，所述壳体的所述出口内，本体可选地设置在所述壳体轴线上，例如与所述转子和所述定子同轴。
67.根据权利要求53至66中任一项所述的挖掘装置，其中，在一个实施例中，所述湍流装置/涡流产生装置设置在所述本体的外表面上，或者所述湍流/涡流产生装置设置在所述本体的内表面上，在这种情况下，所述本体可选地包括环。
68.根据权利要求53至67中任一项所述的挖掘设备，其中，所述本体附接到所述壳体，例如通过能够径向对齐和/或周向设置的一个或多个叶片，或者所述本体包括一个或多个叶片或防旋转装置，所述一个或多个叶片或防旋转装置能够附接到所述壳体和/或能够径向对齐和/或周向设置。
69.根据权利要求53至68中任一项所述的挖掘设备，其中，所述湍流装置/涡流产生装置包括至少一对，例如多对湍流流动/涡流发生装置。
70.根据权利要求53至69中任一项所述的挖掘设备，其中，一对中的一个构件产生沿一个方向螺旋的涡流，而所述一对中的另一个构件产生沿另一个或相反方向螺旋的涡流。
71.根据权利要求53至70中任一项所述的挖掘设备，其中，所述涡流发生装置，例如成对的湍流流动/涡流发生装置，周向地设置，例如设置在所述壳体或本体上。
72.根据权利要求53至71中任一项所述的挖掘设备，其中，提供六(6)对湍流流动/涡流发生装置。
73.根据权利要求53至72中任一项所述的挖掘设备，其中，每个湍流流动/涡流发生装置包括平面构件或齿，例如三角形平面构件，所述平面构件的边缘附接到所述壳体或本体。
74.根据权利要求73所述的挖掘设备，其中，每个平面构件设置在所述壳体或本体上，使得所述平面构件的所述边缘相对于所述壳体的所述轴线以一角度(例如锐角)设置。
75.根据权利要求73或74所述的挖掘设备，其中，每对湍流流动/涡流发生装置的平面构件以相反角度设置。
76.根据权利要求53至75中任一项所述的挖掘设备，其中，在使用中，例如在挖掘模式或抽吸模式中，流体流动进入所述入口并离开所述出口，由所述湍流流动/涡流发生装置产生的涡流提供在所述流体流动的横截面内。
77.根据权利要求7或从属于权利要求7时的权利要求8至21中的任一项或权利要求22或从属于权利要去22时的权利要求23至37中任一项或权利要求38或从属于权利要求28时的权利要求39至52中任一项或权利要求53至76中任一项所述的挖掘设备，其中，所述壳体的内部和/或外部从入口朝所述转子发散；
所述壳体的内部和/或外部从所述定子朝所述出口会聚；和/或
所述壳体关于所述轴线周向对称。
78.根据权利要求1至21、权利要求22至37、权利要求38至52、权利要求53至76或权利要求77所述的挖掘设备，其中，流动通过或离开所述挖掘设备的流体具有约35至120KPa的总压力以及1至8m3/S的体积流率。
79.一种挖掘系统装置或工具，例如水下挖掘系统、装置或工具，包括根据权利要求1至21、权利要求22至37、权利要求38至52、权利要求53至76或权利要求77或78中任一项所述的至少一个挖掘设备。
80.一种挖掘方法，例如水下挖掘，所述方法包括：
提供至少一个根据权利要求1至20、权利要求22至37、权利要求38至52或权利要求77至79中任一项所述的挖掘设备；
使用所述挖掘设备挖掘诸如水下位置的位置。
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