近年来，随着电子产品和微执行器件的高速发展，高能量密度微供能系统已经在社会发展中提供越来越重要的作用，随着微动力机电系统、微型飞行器以及其它微型设备等快速发展，微型器件对许多领域的作用越来越大，装置的微型化与微型系统的开发成为当今研究的重要课题。然而微动力能源系统的研究与开发面临诸多问题，如微型燃烧器的制造材料就要求有较强的耐高温性能，近几年研制的耐火陶瓷如氮化硅(Si3N4)和碳化硅(SiC)等在微尺寸范围内具有可适应温度范围广、抗几何变形能力和机械性能比较强、承受应力高等优点。同时也存在因为燃料驻留时间短而导致燃料混合和燃烧不充分、微型发动机体积的缩小而使得面容比急剧增大等问题，这样会造成较大的热量损失和传热损失，导致微型发动机燃烧器的效率降低，并影响到燃料燃烧的稳定性。只有有效地解决这些问题才能确保微能源动力系统能尽快在工程上得到真正应用。本文在国内外对微燃烧研究的基础上，对微燃烧器的相关技术进行了深入的分析和研究。运用三维数值模拟的方法对微燃烧器微燃烧室的工作状况及各方面性能进行了研究，分析了燃烧时燃烧室的场协同度，而且运用流固耦合理论对燃烧室以及燃烧器壁面进行了热分析，为微燃烧器的研究提供了参考依据。论文主要创新点和研究工作如下：（1）建立了微燃烧涡轮发动机微燃烧室催化氢燃烧数学模型，并耦合表面催化详细化学反应机理对不同过量空气系数下微燃烧涡轮发动机微燃烧室燃烧进行了模拟与分析，研究分析了微燃烧涡轮发动机微燃烧室燃烧特性与规律。（2）采用流固耦合方法建立了微燃烧器燃烧室流固耦合热分析模型，并对微燃烧器燃烧室进行了数值模拟，获得了对流换热系数对燃烧室与微燃烧器壁面温度差的影响规律。（3）采用多场协同方法对微燃烧涡轮发动机微燃烧室进行了多场协同分析，揭示了速度矢量场与温度梯度场间的协同性最佳时微燃烧器热效率处于最佳状态的规律。