均值充量压缩着火(HCCI)是一种高效低排放的燃烧模式,由于其理想燃烧过程是单区零维的,因此采用数值计算的方式能够较好地模拟其燃烧过程。目前的数值模拟研究主要是利用Chemkin等商用仿真软件,基于燃料的详细或简化反应机理,针对单区或多区模型,进行数值模拟。本文研究了绝热闭口系HCCI单区燃烧的数学模型,利用四阶龙格库塔法求解微分方程组。基于C#语言进行面向对象的开发,将HCCI数值模拟过程中的基元反应、基元物质、单步计算过程、计算常数、数据监视存储过程作为对象抽象出来,进行良好的封装,设计了相应的UML类图,理清各对象之间的关系,以及各对象所包含的成员变量和成员方法。设计了数值模拟方法计算过程的总流程,确定了通过委托模式实现四阶龙格库塔的迭代方式。针对开发过程中遇到的四阶龙格库塔无法求解关于化学反应速度刚性微分方程的问题,研究分析具体的化学动力学过程,提出计算过程中的负浓度问题。本文避开复杂的数学过程,开发了针对此问题的数值计算方式,即通过试探性缩放,来得到每一阶每个基元反应合法的化学反应速度。并优化计算过程的收敛速度,缩短了数值模拟的时间。最后,基于正庚烷燃料及其简化氧化机理,将本文开发的HCCI数值模拟平台计算仿真结果与Chemkin进行了对比,得出了其针对燃烧过程数值模拟的结果与商用软件相近的结论。并应用本数值模拟平台,模拟仿真了初始缸内温度、过量空气系数和活塞初速度对于某自由活塞重力压缩的HCCI试验装置燃烧过程的影响。