燃焼や熱力学の分野は非常に興味深く、工学や自然現象の基盤となる重要な学問領域です！
以下は、大学レベルで燃焼や熱力学について学ぶ際の講義目次案です。基礎から応用まで順序立てて進められる構成にしてみました。
熱力学と燃焼に関する講義目次
第1部：熱力学の基礎
- 熱力学の基本概念
- 系と周囲、状態量、平衡状態
- 圧力、温度、エネルギー
- 熱力学第1法則（エネルギー保存則）
- 内部エネルギーとエンタルピー
- 比熱とエネルギー変化
- 開放系と閉鎖系のエネルギー解析
- 熱力学第2法則（エントロピーと可逆性）
- カルノーサイクルと効率
- エントロピーの概念と生成
- 可逆過程と不可逆過程
- 状態方程式と相平衡
- 理想気体の性質
- 実在気体のモデル（van der Waals 方程式）
- 相図と相変化
第2部：燃焼の基礎
- 燃焼現象の概要
- 燃焼の定義と分類（完全燃焼、不完全燃焼）
- 化学反応式とストイキオメトリ
- 燃焼の実例（ろうそく、エンジン、ボイラーなど）
- 化学熱力学と燃焼反応
- 生成エンタルピー、自由エネルギー
- 化学平衡と平衡定数
- 燃焼生成物の組成計算
- 燃焼反応速度
- 反応速度論の基礎
- Arrheniusの式と温度依存性
- 反応メカニズム（連鎖反応、点火）
第3部：燃焼の物理現象
- 予混合火炎
- 拡散火炎
- タービュラント燃焼
- タービュランスと混合
- ターボ火炎モデル（PDF法、二方程式モデル）
第4部：応用とシステム設計
- エネルギーシステムと燃焼の応用
- 内燃機関と燃焼
- ガスタービンとジェットエンジン
- ボイラーと燃焼炉
- 環境影響と燃焼排出物
- NOx、SOx、CO、PMなどの生成
- 燃焼効率と環境対策
- 最新の燃焼技術
- 高効率燃焼技術（HCCI、LTCなど）
- 再生可能燃料（バイオマス、合成燃料）
- カーボンニュートラルな燃焼技術
第5部：燃焼のシミュレーションとモデリング
- 数値シミュレーションの基礎
- CFDと燃焼モデリング
- 火炎モデル（PDF、Eddy Break-Up）
- マルチフィジックスと燃焼
- 伝熱、流体、化学反応の連成解析
- 点火解析と自己発火予測
第6部：特別講義（発展的内容）
- 非平衡熱力学と燃焼現象
- プラズマと燃焼