在氢燃料燃气轮机运行过程中，噪声是不可避免的问题。在氢气燃烧中，燃烧室可能会发生谐振频率的模式切换，影响火焰运行，同时火焰在动态稳定到不稳定燃烧过程中，氢气的增加会产生间歇动力学区域。此外，氢富集会增加燃烧动力学诱导的闪回倾向，促进周期性闪回事件和热声不稳定性的耦合。本课题将以东方汽轮机有限公司的需求为目标，从微预混纯氢燃烧存在的严重的热声振荡问题出发，结合企业对火焰稳定性、额定功率、污染物排放限制等要求对燃烧器结构进行数值模拟、实验探究验证与参数优化。

针对特定结构的纯氢微孔预混喷嘴结构开展稳态和非稳态数值模拟模拟研究，计算微预混燃烧室的流场、温度场、火焰结构和污染物排放特性。

搭建实验台与测量系统，针对特定结构的纯氢微孔预混喷嘴结构，进行纯氢微混火焰特性与响应特性研究。测量单喷嘴和多喷嘴燃烧室中火焰对声波激励的动态响应行为，获得纯氢微混火焰的火焰传递函数，从整体角度分析火焰响应特性。

结合数值模拟和实验探究所得的数据进行分析，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。

改良燃烧室模型结构与整流效果，针对纯氢微混燃烧室的燃气喷嘴结构进行参数化设计，并建立改变氢气喷嘴位置、改变钝体高度、改变钝体形状的纯氢微混燃气喷嘴的三维模型。

针对特定结构的纯氢微预混燃气喷嘴结构开展稳态和非稳态数值模拟研究，计算了微预混燃烧室的流场、温度场、燃气组分的质量分布、火焰结构和污染物排放等特性。

搭建了一套纯氢微预混燃烧室火焰动态特性实验与测量系统，测量了单喷嘴和多喷嘴燃烧室中的在无声激励条件下的火焰动力学行为，以及探究火焰对声波激励的动态响应行为。