当今微机电系统的快速发展导致其对能源需求不断增大,燃料电池越来越难以满足其需求,因此高效清洁的新型能源装置成为了许多学者研究的热点。微型热光电系统由于其较高的能量密度、无污染和便携方便等优点同样备受瞩目。微型燃烧器作为微型热光电系统中最重要的部件之一,其燃烧效率决定了系统的发电效率。微型燃烧器由于其较大的表面积体积比导致其仍然存在诸多问题和挑战,比如燃烧器内部燃烧不稳定和火焰驻留时间短、容易熄火等。本文主要通过改变微型燃烧器的结构,燃烧器的材料,内部燃料的流量和流速等对微型燃烧器进行优化改进,从而优化燃烧器内部的燃烧情况,提高燃烧效率和稳定性。结合数值模拟和熵增分析的方法进一步详细的阐述了燃烧器内部的燃烧特性和能量变化并做了以下研究。（1）针对不同阶梯状入口的燃烧器内部的燃烧情况分别进行了数值模拟与实验验证。从燃烧器内部的温度与氢氧基分布、外壁面温度分布趋势和外壁面平均温度三个方面详细分析了燃烧器内部的燃烧特性。模拟结果表明阶梯状入口的存在对微型燃烧器内部的燃烧存在一定的积极影响,含有阶梯状入口的微型燃烧器内部的燃烧情况比不含阶梯状入口燃烧器内部的燃烧情况更加稳定,燃烧效率更高。对比分析不同入口长度（2mm、3mm、4mm、5mm和7mm）的阶梯状微型燃烧器内部熵增变化发现:燃烧器内部的熵增变化与其内部燃烧性能的优劣呈反比。当微型燃烧器的阶梯状入口长度为4mm时,该燃烧器内部总熵增率最小仅有0.0017W/K且内部燃烧最稳定。（2）以4mm长阶梯状入口的微型燃烧器为模型,研究了不同多孔介质材料、燃烧器材料和质量流量(7.50×10^-7kg/s、9.38×10^-7kg/s和1.13×10^-6kg/s)对燃烧器内部燃烧特性的影响。研究表明Si C和Al₂O₃分别是作为多孔介质和微型燃烧器的合适材料。较大的氢气质量流量促使化学反应更加剧烈,同时也增加了燃烧器内部的总熵增率。因此在一定范围内,较大的氢气质量流量可以提高燃烧效率和稳定性。（3）基于微型热光电系统的应用,研究了阶梯状入口的角度、多孔介质的孔隙率和微型燃烧器的壁厚对微型热光电系统发电效率的影响。通过研究发现:取微型燃烧器入口角度为45度,取流速为6m/s,其内部与外部流场分别填充0.60与0.90孔隙率的多孔介质,并且取燃烧器壁厚为0.5mm时系统光伏电池的输出功率最高为1.32W,该系统发电效率最高可达1.96%。