Análisis energético y exergético de un ciclo Brayton s-CO2 para aprovechamiento de los gases de escape de una turbina de gas

El objetivo de este proyecto es analizar la utilización de un ciclo Brayton cerrado de CO2 supercrítico para aprovechar el calor residual de los gases de escape una turbina de gas. Se van a comparar los resultados de la simulación con las características de un ciclo Rankine, y ver así si el uso de CO2 supercrítico puede considerarse como una opción buena de implementar. El CO2 supercrítico tiene muchas ventajas. Algunas de esas ventajas son: una presión y temperatura crítica muy accesibles, se consigue reducir el tamaño de las turbomáquinas. El s-CO2 es un fluido muy abundante y con el que se consigue reducir el trabajo de compresión. Otra ventaja, es que las irreversibilidades en los intercambiadores de calor se reducen en comparación con otros fluidos. Cuando el CO2 está sometido a condiciones cercanas al punto crítico el calor específico del fluido aumenta mucho. Esta es la característica que hace que este sea un fluido interesante de estudiar. Aunque esta característica también tiene desventajas ya que al cambiar tanto las propiedades del fluido en estas condiciones, cuando éste en funcionamiento el ciclo habrá que controlar que este se mantenga estable. Todas estas ventajas han sido la causa de que en los últimos años se haya decidido estudiar el comportamiento del s-CO2 para distintas aplicaciones. Las más importantes de estas aplicaciones son la Energía solar por Concentración (CSP), la Energía nuclear y la recuperación de calor residual (WHR). Aunque también hay otras como la captura y almacenamiento de CO2 o la Pila de combustible de alta temperatura. La metodología que se ha seguido a lo largo del proyecto ha sido: primero se ha hecho la definición del esquema del ciclo, segundo la formulación y programación termodinámica del ciclo, tercero se han llevado a cabo diversas simulaciones y por último se ha realizado un análisis de sensibilidad de los resultados obtenidos en las simulaciones