微型燃烧室作为分布式能源的重要组成部分一直受到广泛的关注,其主要特点之一就是体积相对较小,液体燃料的燃烧时间很短,产生的不完全燃烧损失相对较大。因此,微型燃烧室的核心问题是如何在有限的空间条件下尽可能提高燃烧室的性能,包括提高燃烧热效率、燃烧火焰稳定性与集中性等;或者如何在确保性能的同时设计出质量更轻、体积更小的微型燃烧室。本文在已有的5k W微型燃烧室结构基础上通过改变部分燃烧室结构的方式提升燃烧性能。通过数值模拟计算完成了燃烧室火焰筒结构的改进、燃烧室头部结构的设计;通过燃烧试验一方面测定了所设计燃烧室的加热及排放性能,另一方面与原有燃烧室的燃烧性能进行了对比。我国大部分地区冬季气温很低,这导致汽车驾驶室的温度降低,从而影响驾驶员的舒适感,同时对汽车点火也会产生较大的影响,因此许多汽车车厢内均安置有驻车加热器来提高驾驶室温度。刘彦甫、孙静怡等人设计了一款斜切孔微型燃烧室作为驻车加热器的核心部件之一。斜切孔燃烧室由于主燃区域供风不足,在燃烧过程中容易出现积碳的现象。为提高头部过量空气系数,取消了火焰筒中原有的中间孔和掺混孔,并通过在主燃孔后添加挡板和缩口的方式阻挡头部热量的传递来保证主燃区域温度。并对三种火焰筒结构进行了数值模拟计算,综合冷热态计算结果,以回流区形态、回流率、火焰燃烧位置、出口温度均匀性等参数为指标,最终选取缩口火焰筒结构。进一步模拟结果得出当缩口大小d=10mm时最有利于燃烧室工作。为了提高燃烧室燃烧热响应,在点火工况下快速稳定的着火,设计了一款双叶片燃烧室。利用正交设计的方法进行工况安排及试验指标处理,得出了双叶片旋流器的各几何参数——旋流器长度、叶片交错角、叶片锥度、进气狭缝宽度对燃烧室流场及燃烧场的影响,并将这几项参数控制在了燃烧室可以稳定燃烧的范围内。通过数值模拟发现可以通过控制燃烧室头部烟气出口面积来调整流场回流率进一步调整燃烧室火焰燃烧位置,进一步拓宽了旋流器各几何参数的范围。对原有燃烧室及所设计的双叶片燃烧室进行了点火试验及升负荷燃烧实验,发现所设计的双叶片燃烧室在点火及变工况性能上更加快速稳定;在不同负荷下的油空比试验中发现,双叶片燃烧室出口温度更高,具有更高的燃烧效率,NO的排放量也略低于原有燃烧室,但其可靠工作范围相对较小。最后拍摄了不同燃烧室结构在高负荷稳定运行过程中火焰燃烧情况,采用大津法提取火焰图像,并将得到的火焰图像转化为矩阵,通过对比火焰图像中的形心坐标、火焰面积、火焰亮度来比较不同燃烧室的燃烧性能,发现所设计的双叶片燃烧室在火焰集中度、稳定性、充满度方面均优于原有燃烧室结构。