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本研究在预混层流火焰理论的基础上，结合化学动力学理论建立了三种掺氢高辛烷值燃料预混层流火焰模型：掺氢甲醇预混层流火焰模型、掺氢乙醇预混层流火焰模型和掺氢PRF(Primary Reference Fuel)预混层流火焰模型。对于掺氢甲醇预混层流火焰模型，本文运用C1机理分别计算相应条件下的氢气和甲醇层流火焰速度，并与两种纯燃料的层流火焰速度试验值对比，从而验证了掺氢甲醇预混层流火焰模型的合理性。对于掺氢乙醇预混层流火焰模型，本文结合NOX反应机理的乙醇反应机理计算了当量比分别为0.8、1.0和1.2的乙醇-氢气-空气预混层流火焰速度，并与现有文献中不同掺氢摩尔分数下的乙醇-氢气-空气预混层流火焰速度对比。结果表明本文建立的模型能够反映乙醇-氢气-空气预混层流火焰随着掺氢摩尔分数增大的变化规律。对于掺氢PRF预混层流火焰模型，本文在PRF高温简化机理中更新了H2子机理。在验证PRF-氢气-空气预混层流火焰模型时，采用试验值和经验公式值双重验证的方式。试验值采用测得的异辛烷-氢气-空气预混层流火焰速度与模型计算值进行对比，误差在10%左右。经验公式计算的PRF-氢气-空气预混层流火焰速度与模型计算值误差在5%以内。计算结果表明掺氢可以有效提高相同初始温度压力以及当量比条件下甲醇、乙醇和PRF燃料的层流火焰速度。并且，在不同掺氢摩尔分数条件下，影响层流火焰速度的主要反应式也有所改变。此外，随着掺氢摩尔分数或是掺氢能量分数的增大，氢气在预混层流火焰中的地位会由中间物质转变为反应物；与主要反应物有关的反应式变化率均加快；主要中间物质H、O和OH自由基摩尔数上升；主要产物CO和CO2摩尔数降低，H2O摩尔数升高。具体到不同掺氢高辛烷值燃料预混层流火焰中则包括以下结论：甲醇-氢气-空气预混层流火焰中掺氢加快了CH2OH和CH3O的消耗；乙醇-氢气-空气预混层流火焰中C2H4作为颗粒前驱物在当量比分别为0.8、1.0和1.2时随着掺氢摩尔分数的增大而显著降低；乙醇-氢气-空气预混层流火焰中CH3CHO作为醛类排放前驱物随着掺氢摩尔分数的增大也会大幅降低，特别是在当量比为0.8时其摩尔数约为零；PRF-氢气-空气预混层流火焰中C7H16和C8H18初次分解主要通过与H、O和OH自由基发生脱氢反应进行，掺氢提高了这些自由基浓度从而促进了C7H16和C8H18的分解。