La tesis desarrolla una integración práctica del diseño de la caldera de recuperación de los ciclos combinados mediante la aplicación de dos herramientas diferentes, por un lado se propone el uso de unos algoritmos de prediseño novedosos basados en un sistema experto y por otro se perfecciona el diseño mediante el cálculo de coeficientes de influencia. En paralelo con la tesis se ha desarrollado una herramienta informática, dirigida al diseño y a la simulación de los ciclos combinados en la que se incorporan todos los algoritmos de cálculo y la optimización descritos en la tesis. Los modelos matemáticos descritos en la tesis son de aplicación genérica a cualquier sistema térmico, tanto en lo que se refiere a la simulación como a la optimización. La simulación y optimización del diseño en cualquier situación operativa de los elementos que integran el ciclo combinado (turbina de gas, caldera de recuperación y ciclo de vapor) hace uso de muy diversas técnicas matemáticas y computacionales. Como logro principal de la tesis se aporta la obtención de una metodología de diseño de los ciclos combinados que requiere la aplicación de múltiples técnicas de cálculo multidisciplinares y su implantación en un código informático.