分析和解釋侵蝕燃燒效應(yīng)產(chǎn)生的原因以及各種因素對(duì)侵蝕燃燒效應(yīng)的影響， 是固體火箭推進(jìn)劑侵蝕燃燒理論所要解決的問(wèn)題， 對(duì)此已進(jìn)行了大量的理論和實(shí)驗(yàn)研究工作， 并提出了多種侵蝕燃燒理論模型。 由于侵蝕燃燒效應(yīng)是推進(jìn)劑燃燒與燃?xì)饬鲃?dòng)相互作用、 相互影響的十分復(fù)雜的過(guò)程， 所以侵蝕燃燒機(jī)理研究的難度很大。 盡管如此， 利用已有侵蝕燃燒模型中的基本觀點(diǎn)， 可以定性分析侵蝕燃燒現(xiàn)象。

燃?xì)獾耐牧鬟\(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生侵蝕燃燒效應(yīng)的重要原因之一。 根據(jù)附面層理論可知， 隨著流速的增加， 雷諾數(shù) （Reynolds number） 增大， 裝藥燃燒表面附近的氣體流動(dòng)狀態(tài)由層流逐漸過(guò)渡到湍流。 當(dāng)湍流侵入到氣相反應(yīng)區(qū)時(shí)， 氣體導(dǎo)熱系數(shù)將由層流狀態(tài)下的單純分子運(yùn)動(dòng)引起的導(dǎo)熱系數(shù)增加到湍流時(shí)由氣體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)引起的湍流導(dǎo)熱系數(shù)， 從而加大氣相火焰對(duì)固相的熱反饋， 使裝藥燃速增大。 對(duì)復(fù)合推進(jìn)劑而言， 湍流進(jìn)入氣相反應(yīng)區(qū)還會(huì)加速氧化劑和燃燒劑氣體之間的擴(kuò)散混合， 提高氣相反應(yīng)速度， 增強(qiáng)反應(yīng)的熱效應(yīng)， 并使火焰更靠近燃燒表面。 氣相向固相熱反饋的增加是燃速增大、 產(chǎn)生侵蝕的一個(gè)重要因素。

當(dāng)流速很低時(shí)， 氣相反應(yīng)區(qū)不受湍流的影響， 燃速仍保持為無(wú)侵蝕時(shí)的基本燃速。 當(dāng)流速增大到某個(gè)數(shù)值時(shí)， 氣相反應(yīng)區(qū)開(kāi)始受到湍流的影響， 這個(gè)流速值就是侵蝕燃燒效應(yīng)的界限流速vth。當(dāng)燃?xì)鈮簭?qiáng)升高時(shí)，氣相反應(yīng)區(qū)更容易進(jìn)入湍流狀態(tài)，因而界限流速隨壓強(qiáng)增大而減小。

對(duì)于基本燃速 0較低的推進(jìn)劑，在相同燃燒條件下，氣相反應(yīng)區(qū)較厚，容易使湍流流動(dòng)進(jìn)入氣相反應(yīng)區(qū)； 另外， 在推進(jìn)劑燃燒過(guò)程中， 裝藥燃燒表面上的燃燒產(chǎn)物有一個(gè)離開(kāi)表面的垂直氣流分速， 這個(gè)速度分量既有對(duì)來(lái)自氣相的熱反饋的阻礙作用， 同時(shí)也將湍流流動(dòng)推離燃燒表面。 基本燃速較低的推進(jìn)劑， 燃?xì)馍陕市。?離開(kāi)表面的氣流速度低， 對(duì)熱反饋的阻礙作用弱， 因此與高燃速推進(jìn)劑相比， 低燃速推進(jìn)劑相對(duì)來(lái)說(shuō)更容易出現(xiàn)侵蝕燃燒效應(yīng)。

有些推進(jìn)劑在v＜vth時(shí)，出現(xiàn)ε＜1的負(fù)侵蝕現(xiàn)象，而且壓強(qiáng)越低，負(fù)侵蝕現(xiàn)象越嚴(yán)重，如圖3-15所示。 左克羅 （Zucrow） 等對(duì)此現(xiàn)象的解釋是： 一方面， 新生成燃?xì)鈴难b藥燃燒表面垂直注入主流的傳質(zhì)作用減小了對(duì)推進(jìn)劑表面的傳熱速率， 使燃速減?。?另一方面， 新生成燃?xì)獠粩嗉尤肫叫杏谌紵砻娴闹髁鳎?使主流速度逐漸增大， 提高了對(duì)燃燒表面的對(duì)流傳熱， 使燃速增大。 這兩個(gè)對(duì)燃速起相反作用的因素同時(shí)存在， 當(dāng)流速很低時(shí)前者占主導(dǎo)地位， 而隨著主流速度的增大， 前者的作用逐漸減弱， 后者的作用逐漸增強(qiáng)， 當(dāng)流速超過(guò)界限流速后， 后者則占主導(dǎo)地位， 這時(shí)燃燒將由負(fù)侵蝕轉(zhuǎn)變成正侵蝕，如圖3-16所示。

圖3－15 負(fù)侵蝕現(xiàn)象

圖3－16 負(fù)侵蝕現(xiàn)象的物理解釋