介绍了三菱公司生产的M701F型燃气轮机结构及其组成部分的特点，分析了三菱公司在燃气轮机设计上所采用的先进的设计思想和理念，以及为提高燃气轮机及其联合循环效率而不断进行的结构优化、冷却技术改进及新材料的研发和运用。

针对在压气机特性拟合计算中存在的部件特性不完整问题，提出一种基于经验方程的船用三轴燃气轮机压气机特性计算方法。通过经验方程的引入，求解出所缺少的高压压气机特性方程，继而建立了完整的压气机特性计算模型。分析表明该模型具有较高的精确度，能够满足船用三轴燃气轮机压气机变工况特性计算的需要。

针对燃气轮机燃油燃烧室改成双燃料燃烧室对燃料喷嘴进行一体化概念设计，并采用CFD技术对其双燃料燃烧流场进行数值模拟。针对燃烧室燃用C7H16和裂解气燃料的不同情况，采用标准κ-ε湍流模型、化学平衡条件下的快速化学反应系统和简单概率密度函数（PDF）燃烧模型、液体燃料的喷雾模型以及SIMPLE算法。模拟并对比分析了两种燃料燃烧时的燃烧效率、出口温度均匀性、壁面最高温度以及速度分布等参数随工况变化的趋势，并得出结论：1）不同燃料燃烧时的流场特征基本保持一致；2）裂解气燃料燃烧时，其燃烧效率较高，但出口温度均匀性较差；3）在加入相同焓值的燃料进入燃烧室时，裂解气燃料燃烧得到的出口温度低于燃油的燃烧状态。

针对单轴燃气轮机这样大型复杂且具有极强非线性的热力系统，利用Matlab／Simulink对某型单轴燃气轮机系统进行了仿真，并采用自适应多模型广义预测控制的先进控制方法对转速控制器进行了仿真分析。仿真表明，该控制方案对燃气轮机的转速控制取得了很好的效果，具有实际应用价值，为燃气轮机的转速控制提供了一种新的思路。

对9E燃气轮机CO2火灾保护系统故障导致燃气轮机跳闸事故的原因进行了控制逻辑分析，提出了现场紧急处置应对措施。

[目的]为了提升燃气轮机的工作性能,开展变几何涡轮蛤壳状导叶的气动性能研究工作。[方法]以某典型变几何涡轮导叶为原型,构建导叶压力侧固定且吸力侧旋转的涡轮蛤壳状导叶模型。基于剪切应力传输(SST)模型进行数值模拟,分析涡轮蛤壳状导叶和普通变几何涡轮导叶在不同工作状态下的参数变化规律。[结果]计算结果表明当导叶旋转角为+3°~–3°时,涡轮蛤壳状导叶的气动性能具备一定优势,其流量更大且总压损失系数更小;当导叶旋转角超过+3°时,其流量增幅将明显减小,甚至出现停止增长或负增长的趋势;当吸力面的旋转角由负角度逐渐增加到0°时,总压损失系数将逐渐减小;当旋转角大于0°时,总压损失系数将随着旋转角的增加而增加。[结论]涡轮蛤壳状导叶可以在一定程度上改善涡轮的气动性能。

气膜冷却在保护高温部件的同时,主流与冷气干涉会形成复杂的涡系结构并造成掺混损失,研究二者之间的作用机理对指导气冷涡轮优化设计具有重要意义。本文采用DES(Detached-Eddy Simulation)方法对平板圆柱气膜孔的流场进行非定常数值模拟,分析了涡系演变规律以及掺混损失。结果表明随着吹风比的提高,冷气射流与主流的流动掺混过程表现为两种不同的模式,低吹风比时下游冷气主要受顺时针方向的迎风涡控制,高吹风比时逆时针方向的迎风涡和顺时针方向的背风涡同时控制下游冷气运动;频谱分析显示,流场扰动存在着明显的倍频关系,基频信号由脱落涡产生,频率大小与吹风比呈线性关系;损失分析表明,流场损失主要由冷气与主流的温差换热导致,占总熵损失的90%以上。

管路布局优化是降低燃气轮机管路损失的重要手段,本文提出了一种燃气轮机不规则管路布局参数的优化设计方法。从燃气轮机外部抽气管路出发,建立了具有复杂布局走向的不规则多管路的参数化建模方法。分析了管路布局参数对管路损失的敏感性。综合燃气轮机考虑流量分布,温度与压力分布等多个目标。基于遗传优化算法,获得对外部管路布局参数优化设计优化结果。优化后的管路设计在规定约束优化空间内做到了损失的显著下降,为重型燃气外部抽气管路设计提供了参考。

详述了汽轮机、燃气轮机机组中广泛采用的高温合金材料的加工试验过程，对高温合金加工的切削参数和刀具选择进行了总结。

利用集中参数法建立了燃气轮机模型，并计算其模态。将集中参数法和有限元法计算的燃气轮机模态相比较，发现两种方法的前两阶模态相一致，从而得出结论：集中参数法可用于燃气轮机建模和计算。