进入21世纪，各行业的能源需求量都大幅度提升，能源利用向着灵活多样的趋势发展。分布式冷热电联供系统以微燃机为核心，建立在“能级梯度”的基础上，实现能源的高效利用，目前正在逐渐成为新能源系统发展的主流。做为分布式联供系统的核心，微燃机的研发在近十年内得到了国家的大力支持。燃烧室是微燃机的重要部件之一，其各项性能都是衡量微燃机技术是否先进的重要指标。本文研究并提出了小功率微燃机燃烧室的结构设计方案，并采用数值模拟的方法考察其各项性能。由数值模拟的计算结果对影响燃烧室性能指标的结构参数进行调整、改进和优化。主要内容如下：1.进行了微燃机的结构设计，根据燃机设计的相关资料，采用燃料径向分级，贫预混的燃烧方式，得到燃烧室初步结构尺寸。此结构可以显著的降低火焰筒内高温区的面积，减小了火焰筒部件的壁温及NO_x的排放量。2.利用三维几何作图软件进行建模，对该燃烧室做全尺寸的数值模拟。由于燃烧室结构相对复杂，因此在划分网格时对整个燃烧室进行分块，分别生成结构化六面体网格。之后再进行拼接并完成计算。这样方便在燃烧室某些结构设计不合理时更改网格。3.采用数值模拟的方法对微燃机燃烧室的各项性能进行研究，首先计算了燃烧室在额定工况下的各项参数，结果表明，燃烧室总压恢复系数92.5%，燃烧室出口NO_x排放浓度略高：15.16ppm（15%O2）。燃烧室的流量分配与热力计算的结构有一定误差，燃烧室部分区域壁面温度略高，总压恢复系数有待提高。然后根据此结果进行了燃烧室工艺和结构参数的改进：（1）改变燃料的分配比例，考察燃料比例对NO_x的生成的影响，并对燃烧室主燃料喷口、预混燃料通道进行改进，加强燃气空气的混合，降低NO_x排放量。（2）对燃烧室各个空气进口截面的面积进行调整，使流量分配与设计值接近，保证了燃烧的空燃比的准确性。（3）由燃烧室空气进口温度对总压恢复系数的影响，得到了燃烧室内气流速度与总压恢复系数的大致的对应关系，通过增加燃烧室尺寸，更改结构，降低气流速度，提升总压恢复系数。（4）更改燃烧室头部结构及火焰筒结构，降低壁面温度。