受微加工技术进展的带动,微机电系统获得很大进布,但其能量供给部分已成为微机电系统发展的瓶颈。碳氢燃料燃烧驱动的微型动力装置通常体积比较小,能量密度较高且续航时间长,有可能解决这个困难,成为了国内外研究热点。微热光伏发电系统是典型的微型动力装置,燃料化学能最终经光伏电池转化为电能。壁面高温有助于系统效率提升,同时,壁面温度分布均匀有益于延长电池寿命,从而微燃烧器是整个微热光伏发电系统的核心部件,决定整个系统的性能。本文针对微热光电系统中微燃烧器进行了相关研究。论文基于数值模拟方法,对比分析了微尺度单凹腔燃烧器、突扩燃烧器的燃烧性能。微尺度单凹腔燃烧器的外壁面温度在不同进气速度下都高于突扩燃烧器的,在较大速度时,单凹腔燃烧器的外壁面温度分布相对突扩燃烧器的更均匀。论文同时提出了平行板结构的双凹腔微燃烧器,数值计算结果表明双凹腔微燃烧器的外壁温分布相对单凹腔微燃烧器更高更均匀,更适用于MTPV系统。所有计算工况下,双凹腔微燃烧器的有效辐射能和有效辐射效率都高于单凹腔微燃烧器的。H2/air混合气速度12 m/s、当量比0.3时,双凹腔微燃烧器的有效辐射能为2.59 W,相对单凹腔微燃烧器的2.13 W提高0.46 W,随着当量比增大,有效辐射能的提升逐渐增多。论文提出了平行板结构的多通道微燃烧器,数值计算结果表明微多通道燃烧器的外壁温分布相对微单通道燃烧器更高更均匀,相应辐射能和辐射效率都更高,更适用于MTPV系统。在H2/air混合气体积流量100 cm3/s、当量比0.8时,多通道微燃烧器平均壁面温度及Y方向最大温差为1294.9 K和87 K,而微单通道燃烧器的分别为1256.0 K及107.6 K。多通道微燃烧器各通道分配不同当量比气体既能进一步改善温度分布均匀性,且能得到较好的辐射性能。