氢能作为未来国家能源体系的重要组成部分,是实现能源向绿色低碳转型的重要载体,而氢气作为零污染、高热值的洁净能源,可以通过可再生能源进行生产。如今许多国家将氢气掺入到天然气管道进行输送应用,作为供给终端用户的燃料。现有的终端用户燃具中,燃气灶为人们生活的必需品,在使用过程中不可避免的会产生有害气体污染物,氢气的掺混可以有效降低气体污染物和碳排放。目前的燃气灶多数是基于天然气为燃料进行设计的,故针对天然气掺混氢气后在家用燃气设备的应用研究较少。为更好的研究天然气掺氢燃烧技术在家用燃气灶上的应用,本文以应用普遍的旋流式燃气灶作为研究对象,同时对甲烷掺氢燃料的燃烧动力学进行分析,根据甲烷掺氢燃烧的详细机理进行简化,并对简化机理进行了数值模拟与热态实验进行验证,然后使用简化机理对旋流式燃气灶掺氢燃烧进行了数值计算和结果分析。具体的研究内容和结论如下:（1）首先,基于GRI-Mech 3.0机理建立一维预混层流火焰的数值模型,研究了不同掺氢比例对预混火焰燃烧的影响,发现氢气的加入促进了甲烷燃烧的低温反应,提高了燃烧效率,同时增加了自由基OH和H的产率,促进了燃烧的总反应速率,降低了NOX排放。层流火焰燃烧速度随着掺氢比例的升高而上升,在富燃料工况下则影响更大。（2）其次,采用敏感性分析得到甲烷燃烧过程的关键组分,然后利用直接关系图法简化出17种组分与58步反应的简化机理,与GRI-Mech 3.0详细机理相比,其组分和化学反应式大幅减少。通过以甲烷为燃料的耶鲁火焰模型验证了简化机理用于计算气体预混燃烧火焰（本生灯）的有效性。根据此机理进行旋流燃气灶的甲烷燃烧模拟,并进行了热态实验验证,在热态实验中,用耐热石英板替代锅具,将拍摄的热成像结果与模拟中的石英板温度进行对比,发现平均温度误差在10%以内,从而证明了采用简化机理模拟旋流燃气灶燃烧的可行性。（3）最后,对旋流燃气灶的引射器进行了数值模拟计算,结果表明,掺氢比例分别为5%、10%、15%时,一次空气系数分别从0.705上升到0.715、0.727、0.74,并据此结果进行旋流燃气灶掺氢燃烧模拟计算。结果表明:当掺氢体积分数为5%时,燃烧温度降幅为6.6%,掺氢比例为10%和15%时,温度的波动范围仅为±10K。污染物排放方面,当掺氢体积分数为5%时,CO的摩尔分数下降了9%,当掺氢体积分数为10%、15%时,CO的摩尔分数分别下降了8%、8.1%,说明掺氢后保证了一定的燃烧温度,CO的排放总体保持下降趋势。模拟计算中的NO主要由热力型机理生成,NOX的浓度总体为下降趋势。