1.3 燃烧科学发展简史

我们已经知道了什么是燃烧，燃烧为什么重要，那我们下面来看一看，人类对燃烧的探索的整个过程，以及燃烧科学，现在已经发展到什么程度了。

应该说恩格斯有一句话，是最最典型的叫摩擦生火，使得人类支配了一种自然力，从而区别了人和动物。那么实际上也就是说，我们人虽然早期，还不知道火是什么，但已经学会了控制火，比如保留火种，现在的考古已经证明，我们人类很早就学会了保留火种，所以火的使用，是人类文明的一个标志，包括我们刚才已经提到了，包括第一次工业革命，第二次工业革命，都是什么呢，都是人类对火或者叫燃烧现象，长期的经验积累的一个结果，但是应该说，真正对燃烧的理解，实际上是从十六、十七世纪才开始的。

那么最早的话，我们常常去批判的一种学说，我们可能听说过叫燃素说，实际上十七世纪中叶的时候，有一个科学家叫斯嗒尔，他提出来就燃素说，来解释这个，作为一个燃烧理论，来解释这个现象，那么他怎么说的呢，他说一切物质为什么会燃烧，因为它里面含有一种，叫做燃素的这么一种东西存在，OK 那么这燃素是什么呢，就说不清楚了，这个理论后来显然是证明，就完全不存在的。那后来慢慢的，就证明了这一点。

但是呢，我觉得斯嗒尔这种注意观察，和实验总结的这种研究方法，为后代的这个科学发展，提供了非常好的范例，也正是这种精神，为后来的正确的，燃烧的学说的获得，带来了一个非常好的基础，所以燃素说虽然本身它是错误的，但是燃素说所产生的这种科学的，这种基础我觉得是非常好的，非常好的，比如当时就是用燃素说，实际上和空气引起的燃烧，他实际上是解释了很多的现象，比如他说为什么有的东西，容易燃烧，他说燃烧燃素就多，为什么不容易燃烧，他说燃素少，所以对这些现象他解释了，但是有一些现象他解释不了，他说为什么呢，如果是按照燃烧（是因为）有燃素的话，为什么有的物质烧了，反而会重了，比如说我们有很多固体，像铁的一烧变成氧化铁，那肯定重了 对吧，他就没法解释了，还有一些呢，他观察到燃烧，会使空气就减少了，这也没法理解，因为燃素烧出来到空气中，应该增加了对不对，像这样一些现象，没法解释的话，为正确的燃烧学说提出了挑战。

那么正确的燃烧的学说，实际上大家都知道，是十八世纪的拉瓦锡，作为他最最重要的一个贡献，那么这是1772年的11月1日，他是一个法国科学家，他发表了一篇论文，专门来论述，为什么燃烧会引起重量的增加，而他对已经提出来这种重量的增加，是由于空气当中，有一部分物质，化合到里面去了，所以他证明了，燃烧是一种化合的现象，但这种空气，当中的这种物质是什么，他当时实际上没有搞清楚，那谁把他搞清楚呢，实际上就两年以后，就一个英国科学家，普利斯特列，他发现了这种氧，那拉瓦锡就马上去做这样一个实验，他发现了这种物质，在空气当中比例多少，就五分之一，而且呢把它命名为氧，现在我们用氧 oxygen，实际上就是这个来源，那么它的原来意思就是酸之源，而应该说拉瓦锡的，正确的燃烧的学说，得到了确立，而因此的话呢，揭开了我们整个化学，或者说整个燃烧的，最基本的东西，我们理解了，燃烧是什么，氧化反应。

但是这仅仅揭示了这个燃烧的本质，就是燃烧的本质是什么，搞清楚了，但燃烧的过程的理解，还不够，那么真正的燃烧科学的建立，实际上一直到了十九世纪，那么十九世纪实际上整个的科学都在进步，首先就是热力学和热化学的发展，那么这个时候对燃烧的系统，是作为一个热力学的平衡体系来进行研究，那么这个时候，就搞清楚了燃烧当中的，一些最基本的 重要的，平衡的热力学特性，比如燃烧会产生热效应，它的热效应多少，比如某一种燃料，它烧会放出多少热，这件事情呢，通过研究把它搞清楚了，第二个的话呢，燃烧的产物的平衡组成，最后产物是什么样子，那么有了热效应，有了产物以后，我们就能够知道，他最终的温度，包括着火温度，燃烧的最终温度等等这些现象，都可以把它，从热力学的角度去阐述，这也是后面我们会作为最早的这个讲解的内容。

那么进入第二个阶段呢，实际上就进入二十世纪了，二十世纪三十年代，美国的科学家刘易斯，还有俄国的化学家就谢苗诺夫，我刚才已经提到了，他们把化学动力学的一些机理，引入到燃烧的研究，而这个时候就能够，不光知道我们最终的产物，最终的温度是多少，而且慢慢的知道了，燃烧化学的反应速度，也就是说燃烧的速度实际上是由，燃烧的化学反应动力学，是最主要的控制燃烧速率的因素，而且，发现了燃烧化学的反应，带有这种链锁反应的，非常特殊的这样一个现象，而这个呢，为怎么把化学用到燃烧理论，打下了一个良好基础，这应该说是第二个阶段。

那么第三个阶段，人们慢慢发现了，就是从化学和物理的因素，包括气体流动 传热 传质的，物理因素的组合，才能够解决燃烧的现象，而燃烧是这些因素的，综合的一个结果，这样的两个因素搞清楚了以后，就建立了着火 火焰传播 火焰稳定，等等的一些规律，那么到了上个世纪，五十年代 六十年代的时候，那美国力学家冯·卡门，包括我们国家的钱学森先生，他们当时发展了连续介质的力学，研究燃烧的基本过程，而且创建了反应流体力学，也就是说把流动 传热 传质和化学，作为一个体系，建立了一个基本的体系来进行研究，那么这是一个第三阶段的过程。

那第四个阶段，应该说是现在就燃烧化学，和流体力学实现了完美的结合，对燃烧现象进一步深入的理解，正像十年前在国际燃烧学会，这个成立50周年的时候，当时第30届国际燃烧会议上，我印象很深，当时的燃烧学会的主席叫，罗忠敬先生 C. K. Law，他提出来，以前当实验和理论的结果，发现对不上的时候，我们总是相信实验，他说今天我们应该开始相信理论，这也就是说标志着什么呢，燃烧已经从一个实验的科学，走向了一个理论的科学，这就是我们燃烧的四个阶段，现在的话呢，我们可以把它作为一个，理论科学来看。http://s11/mw690/0036xj0zgy6MvmCptkS1a&6901.3 燃烧科学发展简史" TITLE="燃烧理论 1.3 燃烧科学发展简史" />

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