本文针对现有中餐灶燃烧室结构设计仍基于传统的经验，缺少合理的结构设计方法所导致的热效率低这一问题，在查阅大量相关文献的基础上，应用燃烧模化的方法试验研究了现有燃烧室的空气动力场特性，并通过对试验结果的分析得到了燃烧室的优化依据。论文首先在试验结果分析的基础上，结合燃烧室内气流组织理论、强化燃烧等理论，设计了新型燃烧室结构，此结构的特点主要有两个：一，采用分段燃烧的理论，将现有燃烧室的一次进风改为二次进风从而实现分段燃烧；二，采用空气层作为保温层，并通过冷态数值实验确定了新型燃烧室的基本结构。然后，由于燃烧过程涉及到流场、燃烧场、传热场，而且这三个场之间相互影响，要想得到精确全面的计算结果，就必须考虑多场之间的协同，因此，本文采用热-流-固耦合数值计算方法，以新型燃烧室结构为计算模型，通过查阅大量文献，在保证边界条件设置合理的基础上，对整个燃烧室系统进行了多场耦合计算，得到了燃烧室内速度场、压力场、温度场、浓度场的特性：速度场有两个明显的回流区，有利于油气的充分混合；燃烧空间温度较高且温度分布均匀，此特点可以促进燃料的充分燃烧；通过浓度场的分析知油雾与一次风和二次风的混合过程顺利、充分，为实现较高的燃烧效率提供了基础。论文同时分析了空气层的的绝热效果和辐射对燃烧场的影响，通过分析知，用空气层做保温层后的散热损失为无空气保温层时散热损失的3.8%；辐射对燃烧场的影响较大，辐射换热量占燃料总热值的13.3%，在计算中必须考虑辐射的影响。最后，以配风比为自变量设计了四种不同结构的燃烧室结构，以这四种结构为计算模型分别对其进行了热-流-固耦合计算，分析了配风比对流动损失、燃烧效率和散热损失的影响，并在此基础上，进行了基于能量的多场耦合优化分析，并建立优化目标函数，并得到了最佳配风比相应的最佳进口结构。