实际火灾过程主要涉及到多种燃料的混合燃烧,研究其混合燃烧特性可以为火灾的研究提供重要的基础信息。数值模拟是研究燃烧特性的重要手段之一,为准确地模拟燃烧过程,应使用尽量详细的化学动力学机理。但是,详细化学反应动力学机理会带来巨大的数值刚性问题,为火灾中流动／燃烧耦合数值模拟带来极大的困难。因此,对详细化学机理进行简化优化分析,不及可以减少计算时间,还可以保证计算结果的准确性,这对火灾模拟研究中具有重要意义。利用化学动力学燃烧模型,在分析耦合详细反应机理的基础上,对混合燃料的燃烧特性进行数值预测研究。重点考察混合比率对火焰点火延迟现象和层流燃烧速度的影响,并结合正交敏感性系数进行分析。本文以乙烯／甲基醚混合气体为例进行数值模拟,研究表明,不同温度下,混合比率对点火延迟时间的影响不同；层流燃烧速度和O+OH最大浓度都随甲基醚含量的增大而减小,结合敏感性分析和组分浓度,得到层流燃烧速度与O+OH最大浓度之间的线性方程式；甲基醚含量的增加可以减少有毒气体CO的排放量。本文建立了基于敏感性分析和遗传算法的对详细化学反应机理进行全局简化优化分析的研究平台。首先,通过元素流通法,确定燃料氧化的主要反应路径,找出机理中的重要组分,并对这些重要组分进行浓度敏感性分析,获得具有较高计算效率的简化机理。然后采用遗传算法,对简化机理中的反应参数进行全局优化,提高简化机理的计算精度。针对碳氢燃料中最简单的甲烷燃烧反应机理,利用上述数值平台,对甲烷燃烧的详细机理进行简化优化操作。与详细机理相比,简化机理和优化机理计算所需要的时间明显减少。在对层流燃烧速度、火焰温度、反应物及生成物浓度的预测方面,优化机理与详细机理的计算结果十分接近,证明了基于敏感性分析和遗传算法对详细机理进行全局简化优化分析方法的可靠性和有效性。本文的主要贡献有两点：第一,使用数值模拟方法分析了混合燃料的预混火焰,研究混合比率对燃烧特性的影响,采用典型的不饱和烃／复杂非烃类气体混合气体(乙烯／甲基醚)进行分析,为火灾研究提供基础数据：第二,建立依据敏感性分析和遗传算法对详细化学机理进行全局简化优化分析的研究平台,通过此平台可以获得计算精度和计算效率都比较高的框架机理。