یکی از سیستم های ترکیبی تولید قدرت، سیستمی است که در آنها یک موتور گرمـایی مانند توربین گاز با یک مولد غیر گرمایی مانند پیل سوختی ترکیب می شود. با توجه به بازدهی بیشتر و آلایندگی کمتر سیستم-های ترکیبی نسبت به توربین گاز، استفاده از این سیستم ها در تجهیزات پیشرفته تولید قدرت مورد توجه قرار گرفته است. پیل سوختی اکسید جامد یک پیل سوختی سرامیکی با ساختار فیزیکی تماماً جامد است که در دماهای بالا کار می کند. در پایان نامه حاضر به مدلسازی ترمودینامیکی یک سیکل ترکیبی توربین گاز مجهز به پیل سوختی اکسید جامد پرداخته شده است. کلیه اجزا سیستم ترکیبی به صورت جداگانه به کمک روابط ترمودینامیکی مدلسازی شده است. این اجزا شامل کمپرسور، مبدل حرارتی، پیل سوختی، محفظه احتراق، توربین و توربین قدرت می باشد. مدل پیل سوختی ارائه شده، به خوبی رفتار آن را در شرایط عملکردی مختلف نشان می دهد. پارامتر های الکتروشیمیایی پیل سوختی به صورت توابعی از حالات ترمودینامیکی بیان شده است. مدلسـازی سایر اجـزاء سیکل به گـونه ای انجام شـده است که شرایط ورودی و خروجی جریان هر یک مشخص شده و اثر متقابل آنها در سیکل بر یکدیگر لحاظ شده است. سپس اثرات پارامترهای مختلف از جمله چگالی جریان، نسبت فشار، دمای ورودی به توربین، فاکتور مصرف سوخت بر راندمان سیستم، توان و هدر دهی انرژی بررسی شده است. نتایج نشان داد که استفاده از سیستم ترکیبی باعث افزایش قبل توجه راندمان و توان تولیدی می شود، و همچنین از میزان هدر دهی انرژی می کاهد. برای صحت کار، نتایج مدلسازی پیل سوختی با نتایج تجربی، و نتایج سیستم ترکیبی با نتایج عددی مقایسه شده است. و در قسمت آخر به بررسی سیستم در حالت خارج از طراحی پرداخته شده است.