水力发电装置的制作方法

本公开涉及用于从流动的水流产生电力的装置。特别地，本公开涉及移动式水力发电装置或者水电站。

背景技术：

长期以来，落下的或流动的水流的动力已经被用于不同规模的发电。大部分的水电设施固定地安装在水坝中并且通过将流动的水流转换成用于驱动发电机的旋转运动来利用水的重力和/或动能发电。这需要大型且固定式的构造。

目前还没有允许更灵活地从流动的液体流产生电能的可用系统。

需要用于从流动的液体流——诸如水流——进行发电的改进设备，该设备要能够容易且可逆地安装。

技术实现要素：

本公开涉及根据独立权利要求的一种用于从流体流产生电力的装置以及一种用于此类装置的涡轮机。

该装置包括发电机单元和柔性轴，其中柔性轴在第一端部处可旋转地附接于发电机单元并且在第二端部处附接于涡轮机。涡轮机包括多个叶片以及附接至多个叶片中的至少两个叶片的轮缘或框架。

涡轮机包括中心轴、多个叶片和轮缘，该轮缘附接至多个叶片中的至少两个叶片。轮缘可以具有沿着流动方向变化的厚度。

本公开的另外的实施例和方面在从属权利要求中被限定。

附图说明

当阅读关于附图给出的本公开的实施例的详细说明时，可以更好地理解本发明，其中：

图1a和图1b示出了水力发电装置的一个实施例；

图2示出了使用中的图1的水力发电装置；

图3a和图3b示出了水力发电装置的另一个实施例；

图4、图5a和图5b以不同的视角更详细地示出了图1和图2的涡轮机；以及

图6示出了穿过前述附图的涡轮机的截面图；

图7a和图7b以不同的视角示出了涡轮机的第二实施例的立体图；

图8示出了图7a和图7b中所示的第二实施例的俯视图；

图9和图10示出了图7a和图7b以及图8中所示的第二实施例的不同截面图；

图11示出了被插入在水力发电装置的壳体中的前述附图中的涡轮机。

具体实施方式

现在，更详细地描述本公开的实施例。应当理解，所描述的实施例以及附图中所示的实施例仅仅是示意性的，并且本领域技术人员会根据具体的要求修改实施例。没有必要实施在实施例中示出的所有特征，并且除非明确地排除，否则关于一个附图示出的特征可以与关于其它实施例所示出或描述的特征或者在其它附图中示出的特征自由地结合。

本公开涉及用于从流动的流体流——特别是从水流——发电的水力发电装置。

水力发电装置包括涡轮机、柔性轴和发电机。涡轮机适于当流体(诸如水)流经涡轮机时旋转。涡轮机经由柔性轴或线缆连接到发电机。

发电机可以布置在壳体中，该壳体可以包括附加元件，诸如电子器件、连接件以及如下文中解释的其它元件。

水力发电装置可以是便携式的并且能够用作移动式动力设施。例如，水力发电装置能够轻松地被携带至任何存在流动水流的偏远地方以便为充电电池、移动通讯设备、手电筒及其它电子设备发电。水力驱动发电机诸如水力发电装置的优点在于，水力驱动发电机能够不依赖天气条件且不依赖白天来产生电力，而太阳能面板仅在日光下且仅在晴朗天气下工作。

涡轮机能够被放置在任何水流中。不要求具体的构造、流动的改变或者具体的流动特性。只要存在足够的用于涡轮机旋转的空间，涡轮机就能被放置在任何水流中。

涡轮机包括多个叶片和附接至多个叶片中的至少两个叶片的轮缘。轮缘可以附接至多个叶片的最外端。轮缘可以附接至多个叶片中的每一个。轮缘或框架具有类似于柱形壁的形状，并且提供用于流体流的通道，所述通道提高了涡轮机的效率，并且使涡轮机在流体流中定中心和定向。

轮缘可以具有大致柱形的形状和/或可以具有截头锥体的形状。形成在截头锥体内部的通道可以具有变化的截面并且可以沿着流体的流动方向扩大或缩小。例如，高压侧的通道入口处的截面(dh)可以小于低压侧的通道出口处的截面(dl)。这同样提高了涡轮机的效率。

作为截头锥体形状的补充或者替代，通道的内截面可以在通道入口和通道出口之间的通道部段中具有最小值。这可以通过改变轮缘的厚度以及/或者通过改变沿着通道的中心轴的直径或形状得以实现。

由轮缘形成的通道可以包括引导部分和叶片部分，其中引导部分相对于流动方向布置在叶片部分的前面，并且其中多个叶片布置在叶片部分中。引导部分使涡轮机在流体流中调整(align，对准、校直)并且定中心。

以下描述关于附图描述了本公开的装置的方面和实施例。实施例示出了在水流——诸如河流、小溪——中使用的移动式水力发电设施。然而，本公开的装置能够同样地与任何类型的水流一起使用，诸如淡水、原水、废水、黑水或灰水或污水。此外，本公开的装置能够用于或适于与任何其它液体或流体一起使用。可以使用气体甚至是固体材料的颗粒。

图1a示出了水力发电装置1的一种实施例。水力发电装置1包括发电机设备2、柔性轴3以及流道或转子或涡轮机4。涡轮机4包括中心轴或芯部44、多个叶片46以及围绕多个叶片46的环形框架或轮缘48。在使用中，整个涡轮机4放置在流动的流体流诸如河流或水道等中(如图2所示)，或者涡轮机例如由船主动地拉动来通过流体。当水穿过涡轮机4时，包括框架或轮缘48的整个涡轮机4旋转。

柔性轴3利用第一插接头或第一轴连接件34连接至涡轮机4。当附接时，第一插接头或第一轴连接件34将涡轮机4的所有旋转运动都传递至柔性轴3，使得柔性轴3以与涡轮机4相同的速度旋转。第一轴连接件34可以允许柔性轴3与涡轮机4的可逆连接，使得柔性轴能够在使用之前附接至涡轮机4并且能够在使用之后又被移除。

柔性轴3可以是柔性线缆并且可以由普通的线缆材料制成，诸如用于速度计的钢丝或纤维材料。也可以使用能够传递旋转运动的其它线缆。线缆的长度可以适应于应用。

柔性轴或线缆3在其另一端包括用于将柔性轴3连接至发电机的轴的第二插接头或第二轴连接件32。当连接至发电机的轴时，第二轴连接件32将柔性轴3的旋转运动传递至发电机的轴，由此驱动发电机。第二插接头32也可以提供可逆连接，使得柔性轴3能够在使用后从发电机单元2和/或涡轮机4上拆下或者移除。这使得能够更轻松地运输该装置。

第一轴连接件34和第二轴连接件32可以具有绕组(winding，线圈)并且可以分别被旋入涡轮机和发电机中的对应螺母绕组中。在这种情况下，绕组可以具有定向，使得当使用涡轮机时，涡轮机的旋转紧固连接件。也可以使用其它连接件，诸如卡口式连接件、快速卡接式连接件或任何其它用于传递旋转运动的连接件。如果能够轻松、快速且可靠地附接连接件，则是一种优势。

在使用中，柔性轴和涡轮机一起旋转，并且涡轮机仅由柔性轴支撑。涡轮机和发电机之间不需要其它连接。

所描述的实施例的发电机设备2包括壳体22，该壳体中布置有发电机。

除了发电机之外，壳体22还可以包括部件，诸如电压和/或电流调节器、转换器、控制器。

例如，壳体22可以包括受控(control，控制)发光体25，诸如led，只要由发电机产生的电压或功率达到预定的水平，受控发光体就被打开。受控发光体可以指示在电连接件26处提供有足够的电力，以提供给连接至发电机设备的外部设备。电连接件可以是usb(通用串行总线)连接件或任何其它电连接装置。这样，由该装置产生的电能可用于驱动其他设备，例如手电筒、手机或其它电子设备，或者用于为这些其他设备充电。

壳体22还可以包括用于发射光的光源。作为可选的特征，发电机设备2还可以包括一个或多个用于储存电能的二次电池(secondarybattery，次级电池、蓄电池)。每当发电机产生比消耗的电能更多的电能时，就可以为二次电池充电。即便没有可用的活水并且转子未转动或未连接，二次电池也能够被用于为其它设备供电或充电。当所需的电能比当前由发电机产生的电能多时，二次电池也可以对此情形进行补偿。

发电机设备2还可以包含电子器件和集成电路，以便将所产生的电压控制、转换和/或适配为输出连接件处或光源处所需的电压，如果适用的话以便为二次电池充电，和/或以控制设备的附加特征件。发电机设备可以可选地提供另外的外部接口和连接件，例如用于从其它电力源——诸如常规电力网、太阳能面板或其它源——为二次电池充电的插接头。

在图1a和图1b所示的实施例中，壳体22具有大致盘状或椭圆形的形状并具有圆形开口23。圆形开口23的直径大致对应于涡轮机4的直径，并且如图1b所示和如下文所述，当水力发电装置1未被使用时，圆形开口适于容纳涡轮机4。

如果不使用，则可以如图1b所示地存储和运输水力发电装置。柔性轴3可以从涡轮机和从发电机移除，并且可以例如存储在壳体22内部。壳体22可以提供用于在不使用涡轮机时容纳柔性轴3的容纳部分23。如图1b所示，涡轮机4可以被放置在发电机设备2的圆形开口23中，并且整个装置已经为运输或使实现紧凑型运输的存储准备就绪。这对于该装置的移动式使用是有利的，因为可以更轻松地进行运输且没有零件丢失。然而，也可以使用没有容纳部分的壳体，由此允许壳体具有更小的尺寸。在图1a和图1b的实施例中，圆形开口23没有设置在壳体22的中心上，而是从中心偏离。这使得壳体的设计更紧凑。

大致盘状或者椭圆形的形状提供了能够被轻松地运输和操作的紧凑且轻便的设计。然而，可以使用不同类型的壳体。

图2示出了使用中的图1a和图1b的装置。在使用水力发电装置之前，涡轮机可以从壳体22的圆形开口23移除。然后涡轮机4经由第一连接件34连接至柔性轴3，并且柔性轴3的另一端在发电机设备2的壳体22处利用第二连接件32连接至发电机20的轴，如图1a中所示。涡轮机4现在可旋转地连接至发电机设备2并且能够放置在水中，而发电机设备保持在水的外面，如图2中示出的。涡轮机4仅经由柔性轴3附接至发电机设备2。除了柔性轴3外，涡轮机4没有其它支撑件或连接件，并且涡轮机4可以在河流中自由地旋转。只要涡轮机被放置在足够强的水流中，涡轮机就由流经涡轮机的水驱动而开始旋转。旋转经由柔性轴3传递至发电机，并且发电机能够开始产生电能。注意，涡轮机4能够在水中自由地移动并且柔性轴3使涡轮机4保留相当大的灵活性。涡轮机能够被设计成以如下解释的最佳的方式将其自身布置和定位在水流中。

发电机设备2被放置在水的外面并且能够如图2中所示地由用户握持。发电机设备2能够被附接至河岸上任何可用的固定件。例如可以使用杆。也可以提供锚或其它装置。壳体中的圆形开口23能够被用于发电机设备2的固定。如果认为有必要，绳索也可以附接至壳体。关于如何支撑壳体，存在许多适应于使用时的具体要求和情况的可用途径。应当理解，所示出的实施例仅是发电机设备2的可能固定件的多种不同方式之一。

图3a和图3b示出了水力发电装置101的第二种实施例，该水力发电装置类似于前面的附图中的水力发电装置1。涡轮机4和柔性轴3可以如关于图1和图2所述。发电机设备102可以类似于前面的附图中的发电机设备2，并且可以包含相同或相似的元件。但是，图3中所示的发电机单元102具有不同的壳体122。壳体122包括手柄125和位于一侧的中心开口123。中心开口123的直径大致对应于涡轮机的直径，并且中心开口适于在不使用发电机时容纳涡轮机4，如图3a所示。可以使用其它形状的发电机设备。电气连接件126可以布置在中心开口123的底部处。

可以使用其它类型的壳体。例如，壳体能够具有大致柱形的形状。壳体的大小和/或尺寸可以取决于装置的输出功率。如果需要更高的功率，则可以增大壳体尺寸并且壳体的其它类型和形状可能是有利的。如果发电机和/或电子器件变大且重量变重，则固定式或车辆束缚(vehiclebound，车辆绑定)的解决方案可能是有利的。在另外的应用中，发电机可以以具有或没有单独壳体的方式安装在船上。壳体也可以具有浮标或浮力室、浮筒或漂浮物的形状，发电机单元布置于其上或其中。浮力室或漂浮物可以被锚定在河底或可以被附接到河岸。电缆可以被用于将产生的电能从浮力室或漂浮物传输到使用点。

图4、图5a和图5b以不同的视角更详细地示出了涡轮机4的实施例。涡轮机4包括中心轴或芯部44，以及布置在中心轴44与轮缘或框架48之间的多个叶片46。在所示出的实施例中，七个叶片46a至46g布置为围绕中心轴44均匀分布。虽然可以使用任何其它数量的叶片，但是已经发现七个或八个叶片在该配置中是有利的并且提供了高效的涡轮机。使用较少的叶片大幅度地降低了效率。然而，如果较低的效率是可接受的，那么可以使用较少数量的叶片来降低制造成本。

如实施例中所示，多个叶片46中的每个叶片46a至46g都可以是相同的，并且如图4中可见，叶片46a至46g围绕芯部44均匀分布。

叶片46a至46g可以布置为，使得如果从流动方向上看，多个叶片46中的两个始终交叠(overlap)，如图4的实施例中所示。这种交叠提高了涡轮机的效率，但是如果较低的效率是可接受的，那么可以省略这种交叠。

图5a和图5b以立体图示出了具有更多细节的涡轮机4。图5a示出了高压侧，在使用时水流在该高压侧进入涡轮机。柔性轴3可以附接至位于该高压侧的连接件部分434。图5b示出了低压侧，在该低压侧水离开涡轮机。

环形轮缘或框架48具有围绕多个叶片46的环形或管状形状。多个叶片46中每一个46a至46g的径向外边缘都附接至框架48的内壁，使得当使用涡轮机4时，框架48与多个叶片46一起旋转。框架48为叶片46提供机械稳定性并保护叶片46。这使得涡轮机4更可靠，特别是当涡轮机被用于移动式电站时。如果水不够深或者存在有石头或其它障碍物，那么普通的螺旋桨可能会被卡住并且不会产生电。本公开的框架48用作涡轮机保护件，并且即便当框架撞到地面或者水中的另外物品时，仍然可以进行旋转。另外，框架48的管状结构引导水通过叶片46，这提高了涡轮机4的效率。

涡轮机或流道4的框架形成具有通道的管，该通道用于水在中心轴或芯部44与框架48之间的流动。叶片46布置在管的通道的内部，使得通过通道的水流使包括框架48的整个涡轮机4旋转。通道可以具有柱形的形式，其中框架48的壁形成用作稳定器(fin)或稳定装置的外壳或管。这提供了这样的优点：水流使涡轮机4在流动的水中定中心并且使涡轮机4相对于水流方向以最佳位置定向。因此，涡轮机是自定中心且稳定的。这提高了涡轮机4的效率。流道或涡轮机4仅由柔性轴3支撑，并且因此能够自由地旋转，还能够转动并且改变其相对于水流的定向。由框架48形成的通道确保涡轮机——且特别是旋转轴线——沿着流动方向被调整，从而提高水力发电装置的效率。相反，常规发电设施具有相对于水流固定地布置的旋转轴线，其中水流必须指向涡轮机的叶片。相反，本申请的涡轮机48将其自身定向且定位在水流中。虽然具有直壁的简单柱形形状具有一定优势，但是涡轮机4可以具有附加的特征，以便如下文中将会解释的进一步提高涡轮机的效率。

涡轮机或流道4的通道可以包括引导部段或部分或者调整部段或部分41以及叶片部段或部分42。引导部段41可以相对于流动方向布置在叶片部段42的前面。在水流进入叶片46之前，可以在引导部段41中实现大致平行且层流的水流。该引导部段41进一步提高了涡轮机相对于水流的流动方向的定向和调整。

框架的柱形壁和引导部段是调整装置的示例，并且可以补充或者替代地使用调整装置的其它示例，诸如稳定器。

图6示出了图5a和图5b的涡轮机或涡轮机的流道4的截面图。箭头指示使用涡轮机时水流的方向。该方向在此被称为流动方向。涡轮机4的入口侧或高压侧示出在图6中的上侧，而涡轮机4的出水侧或低压侧示出在下侧，其中在使用中，水流从入口侧或高压侧进入涡轮机4。中心轴或芯部44包括用于附接柔性轴3的连接件部分434。在一个实施例中，连接件部分434可以被实施为具有内螺纹的盲孔。位于柔性轴3的端部的对应的外螺纹可以被旋入连接件部分434。连接件部分的替代实施方式——诸如卡口式连接件、扭锁式连接件或快速卡接式连接件或其他——也是可以的。

如图6中清晰可见，通道宽度或截面可以沿流动方向变化，以提高涡轮机4的效率。涡轮机4的通道可以包括引导部段或部分或者加速部段或部分41以及叶片部段或部分42。通道的宽度沿流动方向在引导部段41中减小，由于减小了水流经通道时用于水的可用体积，由此来加速水速。因此，引导部段41可以被称为加速部段。多个叶片46布置在叶片部段42中，其中通道截面在沿流动方向朝向通道出口的方向上至少恒定或者甚至扩大。

在简单的实施例中，中心轴或芯部44可以具有柱形的形状。中心轴或芯部44可以具有沿着流动方向变化的直径，以便提高涡轮机的效率。沿着流动方向的中心轴44的直径的变化额外地改变了通道截面。通道宽度的最大直径可以存在于芯部44的上半部。使最大直径存在于芯部44的上三分之一是有利的。最大直径可以大致存在于叶片46的前端附接至芯部44的位置处，例如存在于加速部段41结束且叶片部段42开始的位置。

对芯部44的厚度变化的补充或者替代地，轮缘或框架48可以具有变化厚度的轮廓。特别地，轮缘48的内表面可以沿着流动方向成曲线形，从而如上所述地改变通道宽度。轮缘48的外表面可以具有大致柱形的形状。在一个实施例中，轮缘48可以具有如图6中所示的大致锥形的形状。高压侧的通道入口处的轮缘48的直径dh可以小于低压侧的通道出口处的轮缘48的直径dl。大致锥形的形状对于将涡轮机插入且容纳在发电机单元2、103的容纳部分23、123中是有用的。这使得移动式水力发电装置2、102的操作更轻松。当使用水力发电装置时，外表面的大致锥形的形状也有助于使涡轮机调整或定向成水流的流动方向。这减少了震动并且提高了水力发电装置的效率。

图7至图10示出了涡轮机204的第二种实施例。涡轮机204对应于关于图4至图6更详细地示出和描述的涡轮机4并且同样可以与关于图1至图3示出和描述的装置一起使用。除非另有明确的描述或者显示，与上文所描述的涡轮机4一起使用的特征和/或设计可以与涡轮机204一起使用。同样清晰可见的是，以涡轮机的一个实施例所示出和描述的特征可以与以其它实施例所示出的特征相结合或者被其取代。

涡轮机204包括中心轴244、大致柱形形状的轮缘或者框架248，其中多个叶片246、247附接至轮缘248的内壁。

图7a示出了位于涡轮机204的高压侧或入口侧的环形入口2481，其中在使用中，水流在高压侧或入口侧进入形成在轮缘248内部的通道。连接件部分2434布置在中心轴244的高压侧端。柔性轴3作为与发电机单元的唯一连接物，可以附接至连接件部分2434。在该实施例中，连接件部分2434可以被实施为卡口式插座(socket)，并且柔性轴3可以包括对应的卡口式接头。

该实施例中示出的涡轮机204包括两种不同类型的叶片，即初级叶片246a、246b、246c、246d和次级叶片247a、247b、247c、247d，这些叶片交替地布置在由轮缘248和中心轴244形成的通道中。初级叶片246a、246b、246c、246d附接至中心轴244和轮缘248并且支撑轮缘248。次级叶片247a、247b、247c、247d仅附接至轮缘248并且不延伸到中心轴244，由此在中心轴244与每个次级叶片247a、247b、247c、247d之间留有间隔。如从图8的俯视图中可见，次级叶片247a、247b、247c、247d具有比初级叶片246a、246b、246c、246d小的表面，并且次级叶片不接触中心轴244。发明人发现该设计避免了相邻叶片之间的交叠，并且在很大程度上维持如上所示和所述的转子的效率的同时简化了制造。在所示出的实施例中，使用了四个初级叶片246a、246b、246c、246d和四个次级叶片247a、247b、247c、247d，这已经被认为是在高效率和制造成本之间的良好折中。然而，可以使用更多或更少的叶片。使用相同数量的、交替地布置在中心轴244周围的初级叶片246和次级叶片247是有利的。

初级叶片246和次级叶片中的每一个都可以是曲线形的并且可以具有翼型轮廓。叶片的角度相对于静水可以变化。通常，入口或高压侧处的角度较小，并且角度朝向出口或低压侧持续变大。靠近轴244处的曲率可以比轮缘248处的曲率更强。这也可以从图10a和图10b中的截面可见。

图9a、图9b和图9c示出了穿过图7a、图7b和图8的转子204的中心的截面视图。中心轴244具有大致柱形的轴244，该轴具有面向高压侧的圆形尖端。位于圆形尖端的中心开口提供了连接件部分2434，连接件部分中接合有卡口式接头的卡口式插座。中心开口包括圆形开口以及缝隙，以柔性轴3的至少一个销作为端部的对应卡口式接头能够插入圆形开口和缝隙中。连接件部分2434还包括止挡件，柔性轴的端部能够插入连接件部分的中心开口至该止挡件为止。止挡件还包括具有预定阻力的弹簧，使得柔性轴可以更进一步地被推入连接件部分。在该位置，在柔性轴上卡口式连接的销可以被扭转成布置在连接件部分的内部的夹子2436，以将柔性轴3固定在转子204中并且提供转子的牢固固定以及涡轮机和柔性轴3的同时旋转。类似的连接可以被用于发电机设备。

在图9a中未示出但在图7b、图9b和图9c中示出的盖2445可以在低压侧附接至中心轴244，并且可以封闭和开启中心轴的端部，例如在图7b中所示。

图9b和图9c示出了以不同截切方式穿过涡轮机204的旋转中心的截面。图9b示出了穿过两个初级叶片246的截切图。初级叶片246附接至中心轴244和轮缘248，并且利用中心轴244提供轮缘248的机械支撑和连接。

图9b示出了穿过两个次级叶片247的截切图。次级叶片247附接至轮缘248，但是并不连接至中心轴244。具有距离dg的间隔保持在中心轴244和次级叶片247的内尖端之间。

轮缘248形成用于水流的通道，并且轮缘包括引导部段241和叶片部段242，其中引导部段类似于关于图4至图6所描述的涡轮机4的引导部段。通道并且特别是通道的引导部段241将涡轮机204定向且调整于水流中。因此，当在流动的液体中旋转时，涡轮机204是自定中心且稳定的。

形成在轮缘248内部的通道具有锥形形式并且在位于高压侧的入口区域2481具有内直径dh，该内直径比位于低压侧的出口区域2482的内直径dl更小。然而，除了周向地形成在轮缘248的外壁中的凹槽或凹口249以外，轮缘248的壁可以沿着流动方向具有大致均匀的厚度。凹槽或凹口249可以形成在叶片部段242中。如图11所示，凹槽或凹口249可以被用于将涡轮机204保持和固定在壳体222的容纳部分223中。

图10a和图10b示出了以不同截切方式穿过涡轮机204的截面。这些截面不是经过涡轮机204的直径截取的，而是以不同的视角示出了初级叶片246和次级叶片的轮廓。

已经关于能够以可移动方式在河流、水道或另外的工作流体中使用的移动式设备描述了水力发电装置。如果发电机单元被固定在河岸上或流体外部的另外的固定位置，则不需要附加的安装。然而，其它应用也是可以的。水力发电装置可以缩放成任何尺寸。发电机单元的尺寸和重量可以更大，并且可以安装到汽车或卡车上或者可以是固定式的。水力发电装置同样可以用在船或浮筒上，以便在船或浮筒固定或停靠于流动的水流时产生电能。涡轮机也可以被拉在后面，从而例如在帆船上产生能量。发电机单元可以在这种应用中固定地安装在船上，或者可以使用如上所述的装置。

已经关于上文中的具体实施方式描述了水力发电装置，这些具体实施方式有关于从水流中收获的能量，已经被发现提高了涡轮机的效率并且由此允许涡轮机的紧凑尺寸。具体实施方式示出了对于实施由权利要求限定的发明来说不必要的若干特征。本领域技术人员可以修改该装置并且使其适应于具体的要求。例如，可以使用不同类型的壳体。不同的特征也可以被添加至发电机设备。进一步地，为了更高的效率，可以改变涡轮机的几何形状并且本领域技术人员还可以优化流道的几何形状或材料。

水力发电装置已经针对效率进行了优化，以便从给定的水流中产生最大的电能并将装置的尺寸和重量保持得尽可能小。如果涡轮机没有被固定安装，这是特别有利的。水力发电装置越高效，涡轮机就能被做得越小，这又使得水力发电装置更轻并且因此更容易作为移动设备进行运输。然而，本领域技术人员也可以将涡轮机设计得更简单，以降低制造成本，例如是对于能量效率不太重要的应用。

如上所述，本领域技术人员可以修改或适配所描述的装置，使其与其它流体或液体一起使用。修改的装置甚至可以与气体，或者与更黏稠的液体或甚至是凝胶一起使用。

已经关于用于从流体流产生电能的水力发电装置描述了该装置。电能可以被用于不同的应用，诸如光、热或者任何类型的机械能和/或电子器件。涡轮机和轴的旋转能也可以经由机械传输直接用于驱动机械系统，例如泵、任何其它应用的通气部。