现代便携式电子设备要求其配套的能源系统具有更长的供电时间。使用微型能源系统供电,由于能量密度大大提高,可大大延长续航时间。将庞大的火电厂系统,通过MEMS技术微型化,作为便携式电源是可行的。但微型能量系统的核心部件,微尺度燃烧器的尺寸为毫米级甚至微米级。在如此小的尺度内实现稳定燃烧而不发生熄火或吹脱,是微动力能源系统研究领域的难点问题。宏观尺度的基本稳燃方法主要通过提升燃料混合气体的温度、促进对流等方法提高反应强度,改善燃烧过程。因此在微尺度稳燃方案中可以依据相同的原则,使用内部加热,外部加热,催化燃烧,壁面热回流等方法提升反应温度或者降低熄火温度,从而改善燃烧稳定性。实验对象主要为内径为2mm的石英玻璃圆管,使用氢气/空气预混气体作为燃料。本研究通过试验研究各种稳燃方案在不同运行工况下的效果。测量燃料气体不同流量、当量比工况下的可燃极限的改变。并测量特定工况下的燃烧器表面温度分布,跟踪燃烧器运行过程中的能量散失情况。并结合数值模拟方法分析燃烧器内部的详细燃烧过程。抑制熄火由满足燃烧点火能入手。经过各种稳燃方法的试验,外部热风加热,或者直接预热燃料混合气体均可以稳燃。以预热稳燃为例：燃料混合气体总流量0.12L/min时,不预热时可燃极限当量比为0.339-3.639。在250℃预热温度时扩展到0.317-4.304。使用催化剂降低熄火温度,也可以抑制热熄火。对微型刚玉陶瓷燃烧器使用Pt催化剂的稳燃效果实验。结果显示总流量在0.12L/min时,催化剂使用前后浓相的可燃极限当量比由11.90上升到18.03。催化剂稳燃实验中观察到使用催化剂后,由于非均相反应对气相反应的抑制作用,催化燃烧器中反应强度变弱,壁面具有更为均匀和较低的温度分布。为观察均相反应和气相反应并存的燃烧过程,在不同材质的催化燃烧器中进行了实验对比,并结合数值模拟对燃烧器内部火焰进行研究。结果显示壁面材料影响催化燃烧器中的反应模式。具有低导热率的燃烧器有利于反应模式向气相反应转变,有助于提高反应强度。比如在燃料混合气体总流量0.12L/min,石英玻璃燃烧器中OH浓度数量级为10-3气相反应占主导。而在紫铜燃烧中OH浓度降低为10-10,非均相反应占主导。相应的反应中心温度由1474K降低到约1000K。由于反应强度变弱,催化燃烧器在抑制熄火同时,较易发生吹脱。