微动力机电系统能够为微型机械提供长寿命、大能量密度的能源或动力，是动力装置发展的第四个里程碑，因而成为各个国家科研竞争的焦点之一。由于碳氢燃料的高能量密度和微加工技术的进步，应用微燃烧技术的微动力系统被提出并得到快速发展。微热光电系统(micro-thermophotovoltaic system)是其中的一种，它具有结构简单、无运动部件、加工方便和操作可靠等优点。　　 本文设计了一种新型的模块式微热光电系统，其核心部件是亚毫米平板式燃烧室。在分析国内外微尺度燃烧研究动态的基础上，对该燃烧室进行了完整的三维数值模拟，取得了一些具有重要学术意义和使用价值的结果。　　 (1)对平板式微燃烧室建立了合理的流动、传热和燃烧模型，基于较完整的氢氧化学反应机理，对燃烧室内的燃烧过程进行了数值模拟，并利用实验结果对模型的可靠性进行了验证。　　 (2)模拟了燃烧腔的高度、氢氧预混气流量及混合比、喷口直径和形状对燃烧的影响，得到了这些因素对燃烧过程的影响规律。　　 (3)在微燃烧室内引入了铂金催化剂并进行了氢氧催化燃烧的数值模拟，明确了在微尺度条件下催化剂对燃烧的影响。模拟结果表明，催化燃烧能提高微燃烧室的壁面温度分布，且在燃烧腔内壁面的前段区域起主要催化作用。　　 (4)分析前面模拟计算得到的结果，对微燃烧室进行了优化设计，得出了满足模块式微热光电系统设计要求的优化设计方案。它能使燃烧室外壁面温度提高5.5％左右，光电池效率和输出功率密度均有不同程度的提高。