为了拓展稀预混燃烧技术在高温升燃烧室、含氢燃料燃烧室和航改燃气轮机紧凑型燃烧室中的应用,本文提出了适用于可燃气的阵列驻涡强化混合模型：以特殊形状的扰流子构造流形可控的阵列驻涡流动,在强化气流输运与掺混的同时有效抑制回火和挂火。本文分析了阵列驻涡模型的流动特征、燃料-空气混合性能、抗挂火机理和声学性能。结果表明,阵列驻涡流形稳定,回流区尺寸与流动雷诺数弱相关；混合机制包括剪切拉伸、漩涡搅拌和湍流输运,两级叶片阵列可将混合气的混合不均匀度指标降低至入口处的0.8%以下；内部的燃烧反应具有亚临界稳定性特征,存在抗挂火工作状态,对于预热温度在300～700K、当量比在0.55～1.0范围内的甲烷-空气预混气,其抗挂火临界邓克尔数约为2.23；消声能力强,在典型燃烧室压力脉动峰值频段,两级叶片阵列的声传递损失比等长直管段高出20dB以上。基于二维阵列驻涡流动,通过展向积叠的方式,本文提出了燃气轮机阵列驻涡预混喷嘴设计,研究了单元预混喷嘴的工作性能。结果表明,相比于常规旋流式预混喷嘴,阵列驻涡预混喷嘴在轴向长度缩短三分之一的情况下,将出口混合不均匀度指标降低了一半；预混燃烧实验中,阵列驻涡预混喷嘴工作安全稳定,同时兼容含氢燃料和甲烷,具有不低于3.0的预混燃烧工况调节比,对含氢量小于60%的燃料,在烟气温度1700K的工况下,氮氧化物排放量低于50mg/Nm.(@15％O2).基于阵列驻涡预混喷嘴,本文在燃烧室中对阵列驻涡预混燃烧技术开展了压力模化试验。结果表明,阵列驻涡预混技术与燃气轮机燃烧室的结构和控制策略适应性良好；各个预混喷嘴下游的火焰稳定,各燃烧模态间的调整顺利；烟气温度在1400～1615K范围内,采用全预混燃烧模态,燃烧室氮氧化物排放量不高于47mg/Nm.(@15％O2)；火焰筒内压力脉动峰值不高于进气总压的0.42%,燃烧噪声得到了有效抑制。