В литературе описано несколько теорий процесса воспламе­нения [38—42], которые специально были разработаны для слу­чаев, когда время воспламенения не ограничено. Поскольку мы видели, что распространение пламени начинается у поверхности быстро расширяющейся плазмы зажигания, то на самом деле время воспламенения ограничено, и при описании нестационарных процессов воспламенения и распространения пламени в двигателях требуется учитывать влияние отличной от нуля начальной ско­рости. Несмотря на то, что начальный этап воспламенения харак­теризуется наличием большого количества радикалов высокой энергии, процесс воспламенения в простейшем «нулевом» приближении можно считать тепловым процессом, поскольку все происходящее во фронте самоподдерживающегося пламени тес­ным образом связано с характером изменения температуры во фронте пламени. Основной задачей приближенной теории процесса воспламенения является выявление основных зависимостей на основе анализа данных экспериментальных исследований, их обобщение и применение в каких-либо конкретных условиях, а не воспроизведение отдельных экспериментально обнаруженных результатов. Критерием успешного воспламенения будем считать одинаковость теплового баланса зоны воспламенения и фронта самоподдерживающегося пламени, расширяющегося со скоростью v_F.Процессами излучения будем пренебрегать, так как излучение пламени представляет собой в основном инфракрасное излучение С0₂ и Н₂0, которое обычно не может поглощаться нереагирующей смесью из-за отсутствия этих веществ перед фронтом пламени 137].

Вклады в тепловой поток через фронт пламени процессов диф­фузии и теплопроводности (а также и турбулентности) суммарно учитываются одним коэффициентом переноса х₀, имеющим раз­мерность удельной теплопроводности. Предполагая, что фронт пламени имеет сферическую форму и что давление постоянно (температура изменяется как показано на рис. 3.31), после линеа­ризации получаем следующие выражения, характеризующие из­менения энергии в нереагирующем элементарном объеме AV(сферической оболочке произвольного радиуса г_хи толщины Ar_t) за время At.