Optimización con el criterio de mínima generación de entropía de un ciclo Brayton no endorreversible con recuperación externa

Con el fin de poder dise ar mejores y más eficientes sistemas, el presente artículo hace una contribución al desarrollo del ciclo Brayton con múltiples irreversibilidades internas y externas, con recuperación externa de energía empleando la termodinámica de tiempo finito y específicamente optimizando el desempe o con el criterio de mínima generación de entropía; el modelo propuesto cuenta con la novedad de dos intercambiadores de calor externos al ciclo, que actúan como recuperadores de energía, uno en la línea de alta HRX, el cual recupera la energía que no fue aprovechada por el fluido de trabajo en el intercambiador HHE o fuente; y el otro en la línea de baja LRX, recuperando la energía que el fluido de trabajo pierde en el sumidero o intercambiador CHE. Dicha energía recuperada es aprovechada por un fluido incompresible, que para el presente artículo se ha tomado como agua y se considera como flujo para proceso. En el análisis del ciclo se han tenido en cuenta irreversibilidades como caídas de presión en tuberías e intercambiadores de calor, diferencias finitas de temperatura y conductancia finita de transferencia de calor (U A) lo que constituye un aporte al conocimiento en este campo. Las variables del sistema susceptibles de optimizar fueron relación de presiones del compresor, capacitancia térmica del fluido de trabajo y del fluido de baja temperatura, la razón de calores específicos del fluido de trabajo, la distribución de conductancia térmica total de los intercambiadores propios del ciclo, como los intercambiadores de calor que actúan como recuperadores. La parte numérica se procesó empleando el TOOLBOX de optimización del programa de MATLAB.