4.2 燃烧室设计概述
燃烧室的关键设计要求包括：
1）点火范围宽。
2）机组在各种负荷条件下都能够稳定运行，无回火、热声振荡等问题。
3）出口温度分布质量佳，满足透平动、静叶片的要求。
4）满足流场组织外，压力损失应尽量小，以提高整体效率。
5）排放低，特别是NOx和CO必须要满足环保要求。
6）寿命长，冷却设计和结构设计均应满足机械应力要求。
7）易维修、成本低。
目前，燃气轮机燃烧室的设计和制造都是针对以上的性能要求而进行的。在燃气轮机发展的早期，由于设计者缺乏燃气轮机燃烧室的设计知识和经验，因而第一代燃气轮机燃烧室具有多种结构型式和燃料供应方式。随着燃气轮机的发展，燃烧室在设计方面也形成一些通用的设计理念，到1950年左右，许多传统燃烧室所具有的基本特性已被严格确定。
从20世纪50年代起，燃烧室技术的发展是通过渐进且连续的方式进行的，而并非突跃式的发展，因而许多机组的燃烧室在尺寸和一般外形上十分相似。这种密切相关性是由于燃烧室的基本形体主要由其长度和头部面积所严格规定，而长度和头部面积则由机组的其他部件所限制形成的。同时，燃烧室均广泛使用扩压器来降低压力损失，使用火焰筒来提供大范围空气燃料比条件下的可靠运行。在过去的半个世纪，燃烧室压力由5个大气压提高到50个大气压（1atm=101.325kPa），入口空气温度由450K提高到900K，出口温度由1100K提高到1900K。尽管这些改变都不断地提高了燃烧室运行条件的苛刻性，同时压气机出口速度的不断增加也导致了燃烧室运行条件更加恶劣，但是今天的燃烧室仍然具有接近100%的燃烧效率，且污染物排放也大大降低。此外，火焰筒的寿命由仅几百小时增加到上万小时。
在燃烧室的设计过程中，尽管很多难题已经得以克服，但是仍然有许多问题需要解决，需要有新的概念和技术来进一步降低污染物排放。此外，燃烧室的发展还需要满足许多工业机组对多燃料的需求，满足社会发展对氢能等新能源的需求。燃烧室中另一个重要的问题是声学共振，当燃烧不稳定性与燃烧室声学相耦合时会发生热声振荡现象，这一问题是贫燃料预混燃烧室发展的一个关键问题。
很显然，燃烧室的发展应该与其他关键机组部件的改进维持一致。燃烧室尺寸及重量的降低对航空发动机十分重要，而对于透平入口则需要提供越来越高的温度。同时，更高的可靠性、更持久的寿命和更低的制造维护成本在未来会越来越重要。为了迎接这一挑战，研究者一直致力于新的设计理念、新的材料技术以及新的制造方法等的研究。