混空轻烃燃气是轻烃原料经过工艺装置气化与空气按一定比例充分混合配制成的可燃气体。这种新型燃气热值高、来源广、生产使用灵活,可替代天然气作气态燃料,解决天然气短缺及无管网区无燃气供应问题。我国先后颁布了相关标准规范,但轻烃燃气组分多样导致燃烧稳定性和燃烧设备可靠性问题影响轻烃燃气应用发展。将轻烃原料分离提取单组分制气,对主要组分异戊烷燃烧反应机理研究,可为支链烷烃及高碳烷烃制气燃烧应用发展提供理论基础。综合国内外戊烷燃烧研究现状及燃气燃烧研究方法,确定采用Chemkin Pro软件中充分搅拌反应器模型（PSR）和对冲扩散火焰模型,结合敏感性分析法和生成速率分析法研究异戊烷混空燃气燃烧反应机理。采用骨架机理简化方法,构建适用于以上两种反应器模型的异戊烷混空燃气燃烧反应机理简化模型。基于NUI Galway Pentane Isomers反应机理,采用充分搅拌反应器模型和对冲扩散火焰模型,研究两种扩散情况下异戊烷混空燃气部分预混燃烧反应机理和燃烧特性。在低温和高温条件下,研究当量比对火焰温度、反应路径、CO物质生成浓度、温度敏感性等的影响。主要结论为:掺混气为空气,异戊烷混空燃气反应机理并未发生明显变化;低温下异戊烷逐步氧化裂解生成异构体再生成C2等小分子物质,反应过程有明显的“负温度系数”行为;高温下异戊烷经过第一步脱氢反应后直接裂解为C2等小分子物质;“负温度系数”行为、反应器内温度、未燃碳氢化合物、CO生成量都随预混当量比改变而改变。采用对冲扩散火焰模型研究预混气掺混比对火焰特征、热释放率、污染物排放等特性。通过改变掺混气和氧化剂气氛实现内烟气循环和外烟气循环,研究了烟气（O2/CO2）气氛下燃烧特性和燃烧机理。研究发现:掺混比对异戊烷燃烧火焰温度没有影响。预混气为空气时,随掺混比增加热释放率降低、EICO增加,CO变化情况与充分搅拌反应器模型一致。固定掺混比为1:3,预混气为烟气（O2/CO2）时,随着氧浓度增加火焰温度增加总体低于预混气为空气、火焰面向燃料侧移动、热释放率降低总体高于预混气为空气、EICO增加总体高于预混气为空气;氧化剂为烟气时,随着氧浓度增加,火焰温度增加,火焰面介于预混气为空气和烟气之间,热释放率基本不变,EICO增加。不同氧浓度下CO敏感性系数最高的基元反应均相同,对火焰温度敏感性系数最高的基元反应均为H+O2（+M）＜=＞HO2（+M）。最后以充分搅拌反应器模型计算结果为基础采用DRG、DRGEP、FSSA等机理简化方法经多步计算得到异戊烷混空燃气简化模型。通过用对冲扩散火焰模型验证后发现,由于两种模型扩散作用不同,简化最小机理模型不能验证对冲扩散火焰模型计算结果,采取中间尺寸模型可以很好验证对冲扩散火焰模型计算结果,得到一个以扩散作用为主的异戊烷混空燃气燃烧反应机理模型。研究结果表明,异戊烷燃烧“负温度系数”行为较为明显,掺混空气燃烧可减少该行为但反应器内温度也随之下降。综合两种反应器燃烧模拟计算结果,异戊烷混空燃气燃烧表现出很好的燃烧特性,可用于生活和工业燃气。研究为在实际燃烧设备中安全稳定燃烧提供了参考。