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； （3.9）
由混合物分数守恒方程和氧质量分数的守恒方程：
（3.10）
根据Huggett的理论，认为热释放速率是氧气消耗速率的函数：
（3.11）
是可燃物消耗单位质量的氧气所释放的热量。
实际过程中火焰熄灭受氧气浓度和环境温度两方面控制，所以通过设定可燃物的极限氧指数和临界火焰温度来判断燃烧反应是否终止，这样就把燃烧分为燃烧区和熄灭区。
3.2.3 基本火灾燃烧系统的不稳定性
要理解火灾过程的复杂非线性现象的本质，就必须对基本火灾燃烧系统的不稳定性规律进行研究。通过理论分析和实验研究，建立上述诸规律形成的外界条件和数学物理模型，揭示系统燃烧温度和燃烧产物量的多重平衡和稳态性变化过程，有利于对燃烧系统中不稳定性现象的控制研究。对基本燃烧反应系统的不稳定性控制的研究，在国际上还处于起步阶段。火灾科学起步较晚有它的客观原因：火灾过程是很复杂的现象，其孕育、发生和发展包含着湍流流动、相变、传热传质和复杂的化学反应等物理化学作用，是一种涉及物质、动量、能量和化学组分在复杂多变的环境条件下相互作用的三文、多相、多尺度、非常定、非线性、非平衡动态的动力学过程，该动力学过程还与作为外部因素的人、材料、环境及其他干预因素等发生相互作用。可以说，没有其他学科的充分发展，火灾科学是很难进展下去的。特别是1985年国际火灾安全科学会的成立，标志着人类开始对火灾问题进行系统的科学攻关和研究。在我国，1989年在中国科技大学成立了火灾科学国家重点实验室，标志着中国的火灾基础研究迈出了新的一步。我国学者利用动力系统不稳定性和混沌的控制思想方法，研究对基本燃烧反应系统当中的分叉和混沌现象进行控制的核实途径，为进一步深入研究复杂非线性火灾动力学现象的机理，为这些非线性火灾现象进行合理的控制，打下坚实的理论基础。
建筑可燃混合物的火灾与爆炸现象紧密相关，所以典型的成灾过程，可以集中表现在它们的共性科学问题上：在于研究火灾动力学系统由一般稳定态向灾害突变的机理。我国火灾科学工作者已开始研究典型的建筑火灾的常温确定性动力学系统的结构、稳定性变化和突变机理。
3.2.4 火蔓延和烟气运动的动力学演化
研究我国典型固液可燃物表面火蔓延过程的机理和规律，以及大坡度和地理气象等环境因素对火蔓延过程的影响，建立在这种影响下的火行为模型；研究火灾烟气在开放、受限空间中的运动规律；发展描述烟气运动的理论和数值计算方法。
特殊火行为的火蔓延相对较为复杂，源于它的非线性，控制其演化的微分方程组也是多文的和非线性的。但目前的通用数值方法是线性化的，从而在求解过程中破坏、掩盖和抹杀了原控制方程组及火灾体系的非线性特征。随着非线性动力学的发展，国内学者就某些特定的简化了的体系探索建立其特有的控制方程和数值方法，得到能反映其非线性特征的数值解，但要获得具有一定通用性的非线性理论模型及能反映其非线性特征的数值方法还需要大量工作。
3.3 高层火灾研究的理论基础
在各类火灾中，建筑火灾对人们生命财产的危害最严重、最直接。高层建筑火灾是指高层建筑内某一空间的燃烧起火，进而发展到某些防火分区或整个高层建筑的火灾。高层建筑具有楼层多、内部装饰材料多、电气设备多、功能多、管道竖井多和人员多等“优尔多”的特点，一旦发生火灾，扑救工作和人员疏散难度加大，容易造成重大的经济损失和人员伤亡事故。