低碳碳氢燃料混合燃烧和详细化学反应机理的分析构筑及简化是目前燃烧学界以及工程应用领域十分关心与重视的问题。　　 本文建立了耦合详细化学反应机理分析的低碳碳氢燃料混合燃烧研究的数值平台，在该数值平台上对以上两个问题展开研究。首先利用敏感性分析法中的连通法、PCAS法，分析两种典型的低碳碳氢燃料甲烷、乙烯的燃烧详细化学反应机理，得到与详细机理相比，组分数与基元反应数目都大幅减少的简化机理。并采用简化机理数值预测甲烷/空气、乙烯/空气预混火焰结构，得到温度的分布以及反应物、生成物、中间产物、氮氧化合物(甲烷)、多环芳香烃(乙烯)的摩尔分数分布与采用详细化学反应机理得到的结果相吻合。并且，由于机理规模的减小，计算所花费的CPU时间比详细机理明显地减少，对计算机的硬件要求也会降低，具有重要的实际意义。　　 其次，本文深入研究了甲烷/一氧化碳混合燃烧的预混火焰结构以及乙烯/二氧化碳混合燃烧的碳黑特性。前者主要关注不同比例甲烷/一氧化碳混合燃烧的预混火焰中，层流燃烧速度、氮氧化合物、熄火拉伸率的变化情况。研究中发现层流燃烧速度与H+OH摩尔分数的最大值成线性关系，并得到具体的线性关系式，随着混合燃烧中一氧化碳量的增加，氮氧化合物的排放得到控制，且火焰的稳定性得到增强。后者主要关注不同比例的乙烯/二氧化碳混合燃烧的预混火焰中，典型的多环芳香烃、碳黑粒子的特性以及碳黑生成过程中相关反应的特性变化情况。研究表明，混合燃烧中二氧化碳比例的增大，能够抑制碳黑母体PAHs的生成，碳黑的体积分数、数密度以及表面积密度都有下降的趋势，并且，重要反应对于OH及H生成速率也会以此降低，证明了相比于乙烯单一燃料的燃烧，乙烯/二氧化碳的混合燃烧能够抑制碳黑颗粒的生成。　　 感谢国家自然科学基金(50876097)对本研究的支持。