本书重点论述了燃气轮机的循环理论、部件特性、技术规范、性能测试、材料特性、轴承润滑、密封技术、转子平衡、连接对中、频谱分析、控制系统、燃料处理、维护保养、故障案例等多个方面的重要内容，不仅有燃气轮机基本原理的过程推演，也有工程应用实例的详细介绍，还有机组维护保养的具体说明，是一本全面阐述燃气轮机基本理论与工程技术及其应用的经典著作。
本书可供从事能源动力相关专业研究的科研人员使用，也可作为燃气轮机相关设计、运行与维护技术人员的工程参考手册，还可作为大专院校师生学习燃气轮机技术的基础教材或补充读物。

翻译版前言
第4版前言
第1版序
作者简介
第1部分设计：理论与实践
第1章燃气轮机概述2
燃气轮机循环3
燃气轮机性能5
燃气轮机设计考虑7
燃气轮机分类10
重型燃气轮机11
航空改型燃气轮机21
工业燃气轮机24
小型燃气轮机26
车用燃气轮机27
微型燃气轮机31
燃气轮机主要部件33
压气机33
再生式回热器/表面式回热器35
燃料种类37
燃烧室38
透平49
材料51
涂层53
燃气轮机余热回收53
余热系统补燃55
仪器和控制55
第2章理论与实际循环分析57
布雷顿循环57
回热影响60
间冷与再热影响61
实际循环分析62
简单循环63
分轴简单循环64
回热循环65
间冷循环65
再热循环66
间冷回热再热循环67
注蒸汽循环68
蒸发回热循环69
布雷顿朗肯循环70
循环分析总结72
联合循环电厂概述73
压缩空气储能循环78
功率提升79
进口冷却79
压缩空气、蒸汽或水的喷注79
进口冷却技术79
燃气轮机蒸发冷却79
燃气轮机进口制冷80
进口蒸发与制冷组合系统82
热能储存系统82
压缩空气、蒸汽或水喷注提升功率83
压气机级间喷水83
加湿加热压缩空气喷注84
蒸发冷却与蒸汽喷注组合84
功率提升系统总结86
参考文献88
第3章压气机与透平性能特性89
叶轮机械气动热力学89
理想气体89
干球与湿球温度92
光学与辐射高温计95
理想气体定律96
压缩性影响97
气动热力学方程98
连续方程99
动量方程99
能量方程100
效率101
热效率102
多变效率103
量纲分析104
压气机性能特性107
透平性能特性108
燃气轮机性能计算109
参考文献112
第4章性能与机械标准113
燃气轮机应用的主要因素113
应用类型113
装置位置和场地布置115
装置种类115
燃气轮机功率和效率115
燃料种类117
机组罩壳118
装置运行模式：基本负荷或调峰118
起动技术118
性能标准118
ASME PTC191：测试不确定性119
ASME PTC193：温度测量仪表和仪器119
ASME PTC195：流量测量，2004年
发布119
ASME PTC1910：烟气与排气分析120
ASME PTC1911：动力循环中蒸汽与水样的采集、调试和分析120
ASME PTC1923：模型试验指导手册，
1980年发布121
ASME PTC46：整体机组的性能测试规范，1996年1月发布121
燃气轮机性能测试规范122
ASME PTC22，2006年发布122
ASME 固定式燃气轮机排放测量B1339，1994年发布122
ASME PTC36：工业噪声测量（ASME B1338），2004年发布122
机械参数123
ASME B1332基本型燃气轮机，1977年发布（1997年修订）123
ASME B1333燃气轮机辅助设备采购标准，1981年发布（1994年修订）123
ASME B1334燃气轮机控制与保护系统，1978年发布（1997年修订）123
ASME B1335燃气轮机电力设备采购标准，1978年发布（1994年修订）124
ASME B1337M燃气轮机燃料，1985年发布（1992年修订）124
ASME B1338燃气轮机装置噪声，1977年发布（1989年修订）124
ASME B1339固定式燃气轮机排放的检测，1994年发布124
API标准616，石油、化工和气体工业设备用燃气轮机，第4版，1998年8月124
API标准613，石油、化工和气体工业设备特殊用途齿轮箱，第4版，1995年6月124
API标准614，石油、化工和气体工业设备用润滑、轴封和控制油系统及附件，第4版，1999年4月125
API标准618，石油、化工和气体工业设备用往复式压气机，第4版，1995年6月125
API标准619，石油、化工和气体工业设备用旋转式容积压缩机，第3版，1997年6月125
ANSI/API标准670，振动、轴向位置与轴承温度监测系统，第3版，1993年11月125
API标准671，石油、化工和气体工业设备专用联轴器，第3版，1998年10月125
API标准677，石油、化工和气体工业设备用通用齿轮箱，第2版，1997年7月发布（2000年3月修订）125
燃气轮机机械标准应用126
齿轮130
润滑系统132
振动测量134
技术规范136
第5章转子动力学140
数学分析140
无阻尼自由振动系统141
阻尼振动系统142
强迫振动144
设计要点146
叶轮机械上的应用147
刚性支承147
弹性支承148
转子轴承系统的临界转速计算149
机电系统及模拟151
转子轴承系统上的作用力152
转子轴承系统的不稳定性153
自激不稳定性154
坎贝尔图159
参考文献161第2部分主 要 部 件
第6章离心式压气机164
离心式压气机部件165
进口导流叶片168
叶轮170
叶轮导风轮171
叶轮工作轮172
叶轮内滑移产生的原因174
Stodola滑移因子176
Stanitz滑移因子176
扩压器176
蜗壳178
离心式压气机性能178
转子损失179
静子损失180
压气机喘振182
气体组分影响185
喘振的外部原因与影响186
喘振监测与控制186
过程离心式压气机188
压气机结构189
叶轮制造190
参考文献191
第7章轴流式压气机194
引言194
叶片与叶栅术语196
基元翼型理论198
层流叶型199
能量加入200
速度三角形200
反动度202
径向平衡方程203
扩散因子204
冲角204
落后角206
压气机运行特性208
压气机喘振208
压气机阻塞210
压气机失速210
压气机性能参数215
轴流式压气机损失216
轴流式压气机新进展218
轴流式压气机研究219
叶栅试验219
叶片型线22

燃气轮机是一种以连续流动的气体作为工质，将燃料的化学能转换为热能，然后转换为机械功的高温、高压、高速及高转速的热力叶轮机械（热力原动机），通常包括四大核心部件：压气机、燃烧室、燃气透平和控制系统。与蒸汽轮机相比，燃气轮机具有体积小、重量轻、起动快、少用或不用冷却水等诸多优点，在航空动力、地面发电、航海推进以及石油化工等领域具有非常广泛的应用。
燃气轮机作为一种先进而复杂的成套动力机械装备，属于典型的高新技术密集型产品，被誉为“大型装备制造业皇冠上的明珠”。燃气轮机也是高科技的重要载体，代表了多学科交叉集成和工程技术融合发展的综合水平。发展集新理论、新方法、新技术、新材料、新工艺于一身的燃气轮机产业，是国家高新技术水平和综合科技实力的显著标志之一，具有十分重要的战略地位和应用前景。
本书由西安交通大学能源与动力工程学院叶轮机械研究所、陕西省叶轮机械及动力装备工程实验室丰镇平教授组织翻译，丰镇平、李祥晟、邓清华、谢永慧、张文普、李军、李亮、戴义平、刘钊、晏鑫、李志刚参与了翻译工作。其中，丰镇平负责前言、第1和22章；李祥晟负责第2、3和4章；谢永慧负责第5、16、17和18章；李军负责第6章；李亮、李志刚负责第7和9章；邓清华负责目录、第8和20章、附录；张文普、李祥晟负责第10和12章；戴义平负责第11和19章；晏鑫负责第13和14章；刘钊负责第15和21章。感谢Turbo Aero研究团队的研究生卢娟、张鹏飞、王志多、杨星、叶绿、张辰、赵航、齐文娇、张汉桢、黄文婷、邵帅、刘兆方、周伟伦、刘战胜、姜豪等对本书翻译工作提供的帮助。全书由丰镇平教授、李祥晟博士和邓清华博士负责审阅、校核及统稿。

译者

《燃气轮机工程手册》第4版讨论了燃气轮机设计、制造、安装、运行和维护领域的进展，旨在更好地回答当今燃气轮机在设计、制造、安装、运行和维护方面的问题。本版还论述了过去几年来燃气轮机在润滑和控制等领域中的大多数新进展和维护实践。
过去几年，燃气轮机在石化、发电和海上石油工业应用中得到了迅速发展。电力行业在过去十年采用了联合循环发电厂，而新型高效燃气轮机是该行业这一增长领域的中心。但是，由于天然气成本的不断攀升，许多专为基本负荷运行设计的电厂每天都在50%负荷到满负荷之间运行，大多数情况下不得不在周末关停。新的维护技术和故障案例章节，通过实例分析，将对该领域那些必须使电厂在非基本负荷设计工况下运行的现场工程师有很大帮助。此外，本版也包含了对这些电厂应用其他燃料运行的研究。
第1章用了近60页篇幅来论述燃气轮机的发展历史及燃气轮机许多主要部件的发展细节，这是对多年来燃气轮机主要部件及其演化的总结。
本书还为第一次涉足叶轮机械领域的年轻工科本科生或研究生提供了流体力学和热力学的基本知识。本书非常适合作为大学本科生或研究生叶轮机械课程以及与石化、发电、海上石油工业相关公司的内部培训计划的教材。
本版不仅对燃气轮机技术内容进行了更新，同时基于许多在本科阶段使用过本书的学生的建议，在第2章和第3章提供了一个清晰了解燃气轮机在热力学、循环和流体力学方面基本关系的框架。这些章节具有新的示图和关系式，可使读者更容易理解复杂的热力学和流体力学的关系以及所介绍的新型循环。
本版对燃烧室、轴流式与径流式透平及齿轮系统等章节进行了重新编写。新写的燃烧室一章论述了干式低NOx（DLN）燃烧室的燃烧问题以及这类燃烧室中的回火等相关问题，例如回火。对燃气轮机低NOx排放的重视促使了新型干式低排放（DLE）燃烧室的研发，有关问题在本版中进行了深入的讨论。
本版对燃气透平，无论是轴流式还是径流式透平都做了详细的论述。向心式（径流式）透平这一新扩展的章节，可使读者更为深入地了解径流式透平以及透平膨胀机的设计。这类透平变得越来越重要，因为在炼油厂和其他化工厂可以使用工业气体为燃气轮机提供动力。
作者感谢禄福金（Lufkin）工业公司动力传动部工程总监丽莎·福特（Lisa Ford）夫人，她帮助重写了齿轮这一章，从而可使读者接触到在燃气轮机上应用的最新齿轮技术。在该扩展的章节中，将详细介绍制造这些齿轮的工具和齿轮特性。
本版从燃气轮机性能的退化到燃气轮机所有主要部件发生的故障，给出了燃气轮机故障的历史案例。对维护技术这一章进行了重新编写与更新。这些章节论述了长期服务协议（LTSAs），它对新型先进燃气轮机而言是重要的服务合同，因为贷款机构对原始设备制造商在处理有关问题方面更具信心。这些章节还添加了特殊维护表格，以便读者能够对他们在现场可能遇到的燃气轮机故障问题进行排除。
新型燃气轮机的透平进口温度已达2，600℉（1，427℃），航空燃气轮机压比超过40，工业燃气轮机压比超过30。为此，本书加强了轴流式压气机设计方面的内容。为了充分了解这些高压比轴流式压气机的运行原理，读者必须仔细阅读第7章。这一章全面介绍了燃气轮机压气机中喘振的出现，并且非常详细地描述了压气机喘振、旋转失速和阻塞流动工况的不同机理。
材料和涂层的进步推动了压气机和透平设计技术的发展。