Para profundizar en la comprensión de los mecanismos de pérdida dentro de la turbina axial de dióxido de carbono supercrítico, se estudiaron las características del flujo mediante métodos numéricos a nivel de etapa. Las pérdidas de flujo en los canales de la paleta fija y móvil se descomponen y calculan cuantitativamente, lo que permite determinar la magnitud y la proporción de cada pérdida, y revelar el orden de magnitud de las pérdidas de etapa de la turbina de dióxido de carbono supercrítico. Los resultados mostraron que la alta densidad del medio y la baja altura de las palas llevan a grandes fugas en las juntas de separación y en los bordes superiores de las palas. Con una carga de etapa de 0,93, una altura relativa del espacio de la paleta fija de 0,012 y una altura relativa del espacio de la paleta móvil de 0,010, las pérdidas por fugas representan el 38,23% del total de pérdidas, con las pérdidas por fugas de juntas de separación representando el 21,94% y las pérdidas por fugas de bordes de palas representando el 16,29%. Además de las fugas: dentro del canal de la paleta fija, cuando la relación entre el grosor máximo promedio de las palas y la cuerda es de 0,33 y la relación de la expansión es de 2,07, las pérdidas de forma de las palas son mucho mayores que las pérdidas de las paredes laterales y de los vórtices, representando el 9,68% del total de pérdidas; dentro del canal de la paleta móvil, cuando la relación entre el grosor máximo promedio de las palas y la cuerda es de 0,28 y la relación de la expansión es de 1,73, las pérdidas de forma, las pérdidas de las paredes laterales y los vórtices son aproximadamente iguales, pero las pérdidas de forma todavía predominan, alcanzando el 15,39% del total de pérdidas. El flujo secundario dentro del canal de la paleta móvil tiene un impacto más importante y lleva a que las pérdidas de las paredes laterales sean muy superiores a las de la paleta fija, la disipación viscosa del fluido cerca de la pared y los vórtices como las sillas de montar y los vórtices de canal formados en las paredes del canal son las principales fuentes de pérdidas secundarias en forma de pérdidas de las paredes laterales. Los resultados del estudio pueden proporcionar orientación y datos de apoyo para la optimización del diseño de la turbina de dióxido de carbono supercrítico.

Dióxido de carbono; etapa de turbina; eficiencia entropica; pérdidas de flujo