Não vou entrar na física, porque não é muito interessante.
Basicamente, em uma grelha aberta, você está esquentando um lado do que está cozinhando e deixando o calor escapar do outro lado. A chama em si também é mais quente, devido ao melhor fluxo de ar.
Quando você fecha a grelha, o fogo em si é mais frio (ainda o suficiente para queimá-lo), mas o calor permanece bloqueado na grelha. Dessa forma, você obtém uma culinária mais uniforme e, na verdade, é um pouco mais rápido, porque o ambiente da comida é muito mais quente do que seria ao ar livre.
Há também um efeito secundário, em que o fechamento da grade aprisiona parte da fumaça e dá um sabor esfumaçado à comida.