纯氢微预混燃烧模式是燃气轮机低碳清洁燃烧技术发展的重要方向之一。本课题的目标是设计一种纯氢微混燃气喷嘴，针对影响纯氢燃烧特性的关键几何特征开展参数化设计，最终形成纯氢微预混燃烧喷嘴的参数化设计准则。并完成火焰动态特性测量及声激励下的研究，本课题的基本研究内容如下：

以东方燃气轮机公司所提供的设计参数为基础，设计一种新型的预混式氢燃烧器，在此燃烧器基础上开展以RANS计算为主的变参数的数值仿真研究，并利用实验室已有的光学测量装置，搭配高速相机和PIV测量方法获得实际实验数据，以此验证数值仿真的计算结果正确性。

形成纯氢/空气微预混燃烧实验装置一套

与课题团队一起，完成纯氢燃烧系统的设计、出图、安装和调试，燃烧器可以顺利点火，并形成稳定性的氢气/空气火焰。

形成纯氢微预混单喷嘴优化设计方案

形成纯氢微预混多喷嘴优化设计方案

获得基于单喷嘴优化设计方案的多喷嘴二维排布优化设计方案。获得针对总体掺混特性、温度分布和火焰稳定性的喷嘴布置优化设计方案。

数值模拟的结果必须要和实验结果相互佐证。用数值模拟的方式来研究火焰特性后，通过实验的方法来研究火焰特性，利用高速相机来能清晰的探测火焰不同区域的发光强度和热释放比率。

实验探究单/多喷嘴火焰动态特性，探究火焰热声耦合机制。

本项目在完成新型燃烧器的设计基础之上，搭配关于各部件参数的优化，从燃料喷管直径到钝体的外形和高度。不仅通过数值模拟，还搭建了光学测量及实验平台完成了实际实验验证，进行了关于单头部、三头部以及九头部的多组测试。其中单头部实验聚焦参数化设计及优化，完成了默认版本及改变喷管出口加倒角的实验。