随着CFD技术的发展,火灾数值模拟取得了飞快的发展。为了能准确的模拟火灾现象,应尽量使用能较准确描述燃烧系统的多步、多组分的详细化学反应机理。然而,燃烧中的化学反应极为复杂,通常由几百个基元反应组成,涉及几种至几十种中间产物。虽然随着计算机水平的发展,使用详尽的反应机理进行计算已经可以实现。但实际上,由于受到计算机的内存容量和运算速度的限制,要把详细燃烧反应机理耦合到火灾数值计算中,依旧不现实。因此,对复杂反应体系的反应机理进行合理的简化处理,已成为模拟方法能否应用于火灾模拟的关键所在。近年来,陆续出现了利用数学手段简化反应机理的方法,如计算奇异摄动理论,低维流形技术和自适应列表法等。当对详细反应机理进行简化后,简化反应机理的系数往往很难确定,为此本文应用遗传算法对简化反应机理的系数进行优化和确定,以便使得应用简化反应机理也能取得详细反应机理在燃烧过程中精细的流场结构和污染物的生成等方面预测的同等效果。优化后的简化反应机理取得的成果,可以应用到火灾数值模拟方面,并且对发展清洁高效灭火方法具有重大意义。在本文中,主要是应用遗传算法优化和确定氢气/空气,甲烷/空气燃烧的简化反应机理的系数。优化氢气/空气简化反应机理的系数。通过计算氢气/空气详细反应机理得到的组分浓度作为遗传算法的适应度目标,对简化机理进行优化。结果显示,优化后的简化机理不仅在计算组分浓度,而且在层流预混火焰速度和组分时空分布方面,更加接近详细机理所能达到的计算结果,比优化之前的简化反应机理计算结果更加准确。在甲烷19步简化机理的基础上,应用遗传算法优化简化机理反应速率的系数,得到优化后的简化机理。并将两机理的良搅拌模型和层流预混火焰模型的计算结果与详细机理的结果进行对比。结果显示,优化后的机理计算结果更准确,在某些性能上能达到详细机理的计算精度。应用遗传算法结合良搅拌模型确定甲烷两步反应机理的速率常数和反应级数。通过与甲烷详细反应机理的PSR模型和PREMIX模型的计算结果相比较,应用遗传算法得到的甲烷两步反应机理在预测O2,CO2和CO组分浓度时,精度很高,整体而言,要比以前的甲烷两步机理有了很大的提高。