近年来,随着机械和电子设备逐渐趋向于小型化,各种微机电系统应运而生,如微型传感器、微型飞行器和微型泵等。但是由于传统的电化学电池具有体积大、污染高、能量密度低等缺陷,即便是能量密度较高的锂电池也无法为各种微机电系统提供持续可靠的动力。然而,人们发现碳氢燃料的能量密度几乎是锂电池的100倍以上,氢气燃料的能量密度甚至可达到锂电池的300倍。因此,以氢气和碳氢燃料为基础的微尺度燃烧技术成为了一种可行的解决方案。在微尺度燃烧过程中,尺度的大幅度减小会导致微燃烧器的面容比增大,从而引起极大的热损失。此外,尺度的减小还会导致高流速的燃料混合气在微燃烧器内的驻留时间缩短,进而降低燃烧效率。因此,改善微燃烧器内的燃烧稳定性成了亟待解决的重点问题,而催化燃烧被证明是一种高效的稳燃手段。为此,本文以国家自然科学基金项目“含Pt颗粒涂层的喷管射流型微燃烧器稳定燃烧机理及其性能协同优化研究”[51976054]为依托,采用数值模拟的方法对喷管射流型微燃烧器内的催化燃烧、流动和传热过程进行了深入研究和分析。论文的主要研究工作及创新点如下:（1）建立了喷管射流型微燃烧器催化燃烧数值模型,验证了该数值模型的有效性,探究并获得了不同氢气和空气入口速度对喷管射流型微燃烧器内氢气、氧气和水蒸气质量分数的影响规律。（2）研究了喷管射流型微燃烧器催化燃烧过程中氢气、OH自由基等关键气相组分的化学反应特性,分析了氢气和空气的入口速度、入口温度、氢气/氧气当量比和壁面材料等参数对喷管射流型微燃烧器内氢气催化燃烧特性的影响规律。（3）对比分析了喷管射流型微燃烧器催化和非催化燃烧过程的流动特性和传热特性,结果表明,催化燃烧室内具有更低的燃料混合气流动速度、更高的气固界面上的反应热生成率和更高的催化燃烧效率。