斯图加特大学3D打印燃气轮机喷射器：一套喷嘴兼容氢、电子燃料与煤油，突破表面粗糙度难题

斯图加特大学的研究人员开发了一种增材制造的喷射系统，用于紧凑型燃气轮机，该系统旨在以低排放方式燃烧氢气、电子燃料和传统燃料。

「使用增材制造来构建燃气轮机已不再罕见。然而，对于最关键的部件之一，将燃料喷入燃烧室的喷射系统，情况通常并非如此。」斯图加特大学航空航天燃烧技术研究所青年研究组组长法比安·汉普博士表示。

汉普与斯图加特大学机床研究所所长汉斯-克里斯蒂安·默林教授博士以及德国航空航天中心（DLR）燃烧技术研究所高级研究员奥利弗·拉梅尔博士合作开展了此项研究。

喷射器必须产生精细的燃料雾和均匀的混合物，以限制碳烟和氮氧化物的生成，这一要求迄今阻碍了通过金属粉末床熔融技术制造小型涡轮机喷射器。

「问题在于，这些打印结构的表面从来都不是完全光滑的。当需要将特定量的燃料通过非常小的开口以细雾形式喷入燃烧室时，这就会造成问题。」默林说。

据该大学报告，研究人员设计出了一种即使在表面粗糙的情况下也能正常工作的喷射器，首次将飞机涡轮机中使用的原理小型化。

「这使我们能够在实验室中实现非常清洁的燃烧过程。」默林说。

喷射系统通常是为单一燃料设计的，因为氢气、天然气和煤油的特性差异很大。

「然而，我们喷嘴的特殊设计使得可以清洁地燃烧多种燃料。」汉普说。

该大学表示，对旧涡轮机进行改造有助于减少对某些能源的地缘政治依赖。

该喷射器迄今仅在实验室中进行了测试。

团队计划改进制造工艺和喷嘴几何形状，然后制造原型机，并与斯图加特DLR合作在真实条件下使用各种燃料进行测试。

联邦研究、技术与航天部将在2029年底前为AMFlexInj项目提供150万欧元（约170万美元）资金。