斯图加特大学的研究人员开发出一款增材制造的喷射系统，用于紧凑型燃气轮机，可低排放地燃烧氢气、e-fuel和常规燃料。相关研究由该校航空航天工程燃烧技术研究所青年研究组负责人Fabian Hampp博士，与该校机床研究所所长Hans-Christian Möhring教授，以及德国航空航天中心（DLR）燃烧技术研究所高级研究员Oliver Lammel博士合作完成。
Hampp表示：“用增材制造来构建燃气轮机已不再罕见。但有一个最重要的部件通常并非如此——那就是将燃料喷入燃烧室的喷射系统。”
喷射器必须产生细密的燃料雾和均匀的混合物，以限制碳烟和氮氧化物排放。这一要求此前一直阻碍着小型燃气轮机喷射器采用金属粉末床熔融工艺制造。Möhring解释说：“问题在于，这些打印结构的表面永远不是完全光滑的。当需要通过非常小的开口，将特定量的燃料以细雾形式喷入燃烧室时，这就会造成问题。”
据校方介绍，研究人员设计了一种在表面粗糙情况下仍能工作的喷射器，首次将航空涡轮机中使用的原理进行小型化。“这使我们能够在实验室中实现非常清洁的燃烧过程，”Möhring说。
喷射系统通常针对单一燃料设计，因为氢气、天然气和煤油的性质差异很大。Hampp表示：“但我们喷嘴的特殊设计，使得清洁燃烧多种燃料成为可能。”校方称，改造老旧燃气轮机可能有助于减少对特定能源的地缘政治依赖。
原型测试计划
该喷射器目前仅在实验室中测试过。团队计划改进制造工艺和喷嘴几何形状，然后建造原型，并与DLR斯图加特合作，在真实条件下用多种燃料进行测试。德国联邦研究、技术和空间部将在2029年底前为AMFlexInj项目提供150万欧元（约合170万美元）资助。
从技术路径看，这款喷射器的意义不只在于“用3D打印做了个零件”，而在于它试图用设计自由度绕开增材制造固有的表面粗糙度限制。粉末床熔融成型的内部流道难以抛光，而喷嘴恰恰是对表面质量最敏感的部件之一。研究团队选择小型化航空发动机喷射原理，说明其思路是让结构本身适应粗糙表面，而非追求打印后处理达到镜面效果。若后续原型测试能够验证多燃料兼容性和排放表现，这类喷射器或可应用于分布式发电、工业燃气轮机改造等场景。不过，目前该部件尚未装机验证，从实验室到实际燃机之间仍有工程化和认证环节需要跨越。
