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第1章 概论1

1.1 燃气轮机分类1

1.2 国内外燃气轮机发展概况2

1.3 国内外地面燃气轮机的应用概况9

1.4 燃气轮机技术回顾和展望16

1.4.1 燃气轮机技术回顾要点16

1.4.2 燃气轮机技术前景展望20

1.5 航机改型燃气轮机设计的一般原则21

1.5.1 总体性能综合平衡21

1.5.2 部件结构尽量继承22

1.5.3 要尽量与航空母型机资源共享22

第2章 简单循环燃气轮机设计23

2.1 航改单轴燃气发生器燃气轮机设计（双轴燃气轮机）30

2.1.1 总体性能设计31

2.1.2 总体结构设计47

2.1.3 设计案例分析47

2.2 双轴燃气发生器燃气轮机设计（三轴燃气轮机）74

2.2.1 改型技术途径74

2.2.2 双轴燃气发生器工作原理75

2.2.3 主要性能参数选取76

2.2.4 航改舰用燃机中、低工况总体性能参数的匹配和优化79

2.2.5 起动参数的确定89

2.2.6 敏感性分析95

2.3 典型案例分析103

2.3.1 LM 1600燃气轮机103

2.3.2 MT30燃气轮机113

2.3.3 FT8燃气轮机121

2.3.4 LM6000双轴燃气轮机（合轴输出）126

2.3.5 QD128燃气轮机133

2.3.6 QD185燃气轮机136

第3章 先进循环燃气轮机设计142

3.1 间冷循环燃气轮机设计145

3.1.1 总体性能设计145

3.1.2 设计案例分析167

3.2 回热循环燃气轮机设计192

3.2.1 总体性能设计193

3.2.2 设计案例分析199

3.3 间冷回热循环燃气轮机设计204

3.3.1 总体性能设计204

3.3.2 设计案例分析214

3.4 FT4000湿空气涡轮循环燃气轮机设计226

3.4.1 烧天然气HAT循环参考系统的设计和参数选择227

3.4.2 NGHAT燃气轮机参考系统234

3.4.3 水分回收和羽烟传播242

3.4.4 HAT循环高输出功率的解释243

3.4.5 结论245

3.5 加汽式燃气轮机设计245

3.5.1 概念245

3.5.2 性能分析246

3.5.3 辅助系统247

3.5.4 应用展望248

第4章 提高性能技术250

4.1 湿空气涡轮技术254

4.1.1 国外湿空气涡轮技术的研究概况256

4.1.2 国内湿空气涡轮技术的研究进展259

4.1.3 湿空气涡轮的设计260

4.1.4 湿空气涡轮循环在我国的应用前景261

4.2 湿压缩技术262

4.2.1 湿压缩循环的概念262

4.2.2 湿压缩技术的发展264

4.2.3 湿压缩循环的特点265

4.2.4 喷水位置对湿压缩的影响266

4.2.5 湿压缩中对喷水的限制因素267

4.2.6 存在的技术问题267

4.2.7 应用前景分析268

4.3 蒸汽冷却技术268

4.3.1 国外蒸汽冷却技术的研究概况269

4.3.2 国内蒸汽冷却技术的研究进展270

4.3.3 蒸汽冷却技术的工业应用270

4.3.4 蒸汽冷却系统设计279

4.3.5 蒸汽冷却叶片设计279

第5章 燃烧室设计技术282

5.1 常规燃烧室设计技术284

5.1.1 改烧液体燃料的燃烧技术284

5.1.2 改烧气体燃料的燃烧技术292

5.2 干式低排放燃烧技术299

5.2.1 概述299

5.2.2 航改燃机DLN燃烧室300

5.2.3 干低排放燃烧室技术难点306

5.3 湿低排放燃烧技术314

5.3.1 概述314

5.3.2 湿低排放燃烧技术应用317

5.4 催化燃烧技术325

5.4.1 概述325

5.4.2 典型的催化燃烧室方案326

5.4.3 常用催化剂和制备330

第6章 动力涡轮设计技术333

6.1 动力涡轮导向器面积调整对燃机性能的影响333

6.2 动力涡轮结构设计特点334

6.3 QD128燃气轮机动力涡轮的研制及应用336

6.3.1 项目简介336

6.3.2 主要技术措施337

6.3.3 动力涡轮结构设计339

6.4 QD185燃机动力涡轮研制344

6.4.1 项目简介344

6.4.2 动力涡轮性能设计345

6.4.3 动力涡轮结构设计350

6.5 LM2500系列动力涡轮352

6.5.1 LM2500＋动力涡轮352

6.5.2 LM2500＋G4燃气轮机设计改进354

6.6 FT8动力涡轮354

6.6.1 FT8燃机动力涡轮总体结构355

6.6.2 动力涡轮过渡段结构355

6.6.3 转子支点布局及轴承密封356

6.6.4 盘轴连接结构357

6.6.5 动力涡轮选材358

第7章 进排气装置设计359

7.1 进气装置设计359

7.1.1 概述359

7.1.2 燃气轮机进气系统数值模拟方法367

7.1.3 燃气轮机进气系统试验研究方法368

7.1.4 某燃机进气系统设计方案373

7.1.5 结论379

7.2 排气装置设计379

7.2.1 概述379

7.2.2 国内外研究现状380

7.2.3 主要设计研究方法384

7.2.4 排气装置的设计385

第8章 燃气轮机系统设计392

8.1 空气系统392

8.1.1 概述392

8.1.2 组成及原理392

8.1.3 排气系统393

8.2 点火系统393

8.2.1 概述393

8.2.2 工作原理394

8.2.3 QD11燃气轮机点火系统应用394

8.3 起动系统395

8.3.1 概述395

8.3.2 组成396

8.3.3 工作原理396

8.3.4 QD128燃气轮机起动系统应用396

8.4 燃料调节系统398

8.4.1 概述398

8.4.2 主要部件及性能参数399

8.4.3 QD128燃气轮机燃料系统应用401

8.5 控制系统403

8.5.1 概述403

8.5.2 控制系统组成403

8.5.3 主要性能参数404

8.5.4 系统功能405

8.5.5 控制规律418

8.5.6 QD128燃机控制器应用430

8.5.7 安全保护参数要求443

第9章 燃气轮机总体性能仿真445

9.1 仿真概述445

9.1.1 国外研究概况445

9.1.2 国内研究概况447

9.2 燃气轮机建模447

9.2.1 模块化建模方法447

9.2.2 燃气轮机现代仿真技术449

9.2.3 燃气轮机热力过程描述450

9.3 燃气轮机工作机理与数学物理模型450

9.3.1 燃气轮机数学模型450

9.3.2 数学模型的建立452

9.3.3 基于部件特性的燃气轮机非线性数学模型456

9.4 燃气轮机过渡态工作过程464

9.4.1 燃气轮机过渡态数学模型465

9.4.2 容积法建模468

9.4.3 Matlab/Simulink软件平台简介469

9.4.4 Simulink环境下的过渡态模型470

9.4.5 无迭代解法478

第10章 燃气轮机试车调试技术480

10.1 试车设备480

10.1.1 试车台总体布置480

10.1.2 主体设备480

10.1.3 辅助系统484

10.1.4 土建工艺要求487

10.1.5 试车台的调台试验487

10.1.6 试车台设备的维护和保养488

10.2 试车测试要求489

10.2.1 测试项目489

10.2.2 测试精度的要求489

10.2.3 测量方式的要求490

10.2.4 测试系统寿命和环境适用性要求492

10.2.5 测试要求示例492

10.3 燃机试车调试技术494

10.3.1 调试试验494

10.3.2 燃机性能试验499

10.3.3 耐久性/可靠性考核试验503

10.4 先进循环燃机试车调试技术511

10.4.1 台架和模型试验512

10.4.2 系统研制试验514

10.4.3 定型试验530

附录1 燃气轮机技术方面英文名词及缩略语536

附录2 国外典型燃气轮机参数（GAS TURBINE WORLD，2013）539

参考文献576