液化天然气(LNG)是一种清洁能源，我国也已经决定引进。由于LNG汽化过程放出大量冷(火用)，有必要对其冷(火用)的利用加以探讨。另外，以燃气轮机为核心的总能系统获得广泛应用，应对其热力性能作出分析。本论文主要内容包括：LNG在超临界汽化过程中，对其冷(火用)利用方案的探索和分析；某些特殊燃气轮机热力循环的热力分析。一、利用LNG冷(火用)与工业余热的闭式Brayton循环热力分析本论文讨论了LNG在超临界压力下汽化时，选择无相变的Brayton循环与之匹配，因为Brayton循环的放热过程为变温过程，与LNG的汽化过程有可能做到较好的温度匹配，减少换热过程的不可逆损失。我国一次能源消费中有很大一部分以中低温余热的形式排放掉了，由于温度不高，中低温余热难以作功，但若与冷(火用)结合就能大大扩展其工作温度区间。本论文对利用LNG冷(火用)与工业余热的闭式Brayton循环的多种方案进行了较详细的热力学分析。二、功热并供回热注水燃气轮机及其热力分析采取回热和功热并供可以减小热机循环的当量排气温度或有效利用余热。当附近有合适的热用户，又考虑到尽量多出功，可采用回热后利用余热加热热水，以提高总能利用率。方案中加热热水而非蒸汽，是因为这样就没有相变，可以充分利用余热，而且系统简单，易于实现。本论文对功热并供回热注水燃气轮机热力循环进行了基本定量分析。主要分析了注水率和压比对比功和供热量的影响。同时以总能利用率和当量(火用)效率为评价准则，讨论了注水率和压比对循环性能的影响。三、多孔介质中温度与浓度梯度耦合自然对流基本方程的代数显式解析解本论文对王补宣院士等给出的反映多孔介质中温度与浓度耦合自然对流的五元非线性联立偏微分方程，利用加法分离变量法，导出了三套比较简明的代数显式解析解。它们既有其理论价值，尤其宜于作为数值解的标准解，用以校核与发展计算流体力学与计算传热学。