详细化学反应动力学和对详细反应机理的简化研究是当今燃烧学界和工程应用领域内十分关心和重视的课题。本文针对这两个问题展开了研究工作。首先,针对燃烧过程中的详细化学反应机理进行深入分析,建立满足我们研究需要的可靠化学动力学数据机理;其次,利用数值手段计算了液化石油气/空气预混燃烧的火焰结构,并选取了燃料添加问题进行了数值模拟再研究,考察了H2添加对该预混燃烧火焰结构的影响;最后,本文基于计算奇异摄动理论,针对最基本的甲烷/空气预混燃烧系统进行相关分析,构建出一个适合通用计算的甲烷/空气预混燃烧系统的总包反应机理,并验证了其准确性。本文针对详细化学反应动力学的应用展开了研究。对C3、C4碳氢燃料预混燃烧进行了数值计算,在国外学者建立的详细机理基础上,增强我们感兴趣的亚反应机理,得到适合本文研究的详细机理,并验证了该机理的准确性。利用数值模拟的方法计算了燃烧过程中的生成物、中间产物(部分自由基)、污染物等浓度信息,提供了大量的数值数据。此外,本文还在宽广的当量比变化范围和氢气添加系数变化范围下计算了LPG/空气预混火焰结构,分析了添加氢气对LPG/空气预混火焰传播速度的影响;本文同时考察了稀薄燃烧条件下的双火焰结构,计算了氢气添加对稀薄燃烧的稳定性的影响。对详细化学机理的简化做了深入研究。基于计算奇异摄动理论,针对甲烷/空气预混燃烧系统进行分析,利用CSP方法将反应空间进行分裂,消除燃烧计算中的化学刚性。将单点分析和全局分析相结合,合理选择主要组分和准稳态组分,使用CSP特征指数简化动力学方程。最终建立出一个15步总包反应动力学机理,并利用数值计算验证了简化机理的准确性,证实了计算奇异摄动分析方法在燃烧系统中应用的可靠性和优越性。