Zwei Farbstoffkombinationen, die für 2c / 2d PLIF-Thermografie in Ethanol geeignet sind, wurden im Detail hinsichtlich des Einflusses von Temperatur, Laserfluenz, Farbstoffkonzentration, Photobleichung, Druck und gelöster Luft/Sauerstoff untersucht. Die beiden untersuchten Farbstoffkombinationen waren Rhodamin 6G kombiniert mit DCM und Rhodamin 6G kombiniert mit Pyridin 1. Basierend auf den Untersuchungen wurde die Farbstoffkombination Rhodamin 6G und Pyridin 1 für die Untersuchungen zur Anwendbarkeit von 2c/2d PLIF-Thermografie auf Verdampfungsprozesse aufgrund ihrer höheren Temperaturabhängigkeit gewählt. Eine hohe Temperaturabhängigkeit war erforderlich, um die Anforderung hinsichtlich eine niedrigen Temperaturmessunsicherheit zu erfüllen. Für die 2c/2d PLIF-Thermografie wurde ein kanalbasiertes abbildendes Spektrometer mit zwei spektralen Kanälen entwickelt und implementiert. Als Detektoren für das Fluoreszenzsignal wurden sCMOS Kameras verwendet. Das kanalbasierte Bildgebungsspektrometer hatte eine räumliche Auflösung von 14 μm pro Pixel. Für die Anregung der Fluoreszenzfarbstoffe wurde ein Laserlichtschnitt mit einem frequenzverdoppeltem Nd:YAG-Laser mit hoher Wiederholrate erzeugt, der mit den Detektoren des kanalbasiertem abbildendem Spektrometer synchronisiert wurde.

Experimentelle Verfahren und Datenauswertungsverfahren für die Kalibrierung und die Auswertung von 2c/2d PLIF-Thermografie Messdaten wurden entwickelt und implementiert. Für die Kalibrierung und Auswertung der 2c/2d PLIF-Thermografie Messdaten wurden ein exponentieller Ansatz und eine polynomischer Ansatz zweiter Ordnung implementiert und miteinander verglichen. Der polynomische Ansatz zweiter Ordnung zeigte eine bessere Anpassung an die Messdaten und wurde daher als Kalibrierungsfunktion für diese Arbeit ausgewählt. Mit den für die Messungen in dieser Arbeit verwendeten Einstellungen konnte für die 2c/2d PLIF-Thermografie ein Konfidenzintervall von 0.2 °C bei einem Konfidenzniveau von 95 % erreicht werden. Um die Anwendbarkeit der 2c/2d PLIF-Thermografie auf Verdampfungsprozesse zu analysieren, wurde als Testszenario ein stationärer Verdampfungsflüssigkeitsmeniskus gewählt. Ein stationärer verdampfender Flüssigkeitsmeniskus wurde gewählt. Ein experimenteller Aufbau wurde entworfen und implementiert, der die Untersuchung der Anwendbarkeit der 2c/2d PLIF-Thermografie auf einen stationären verdampfenden Flüssigkeitsmeniskus erlaubte. Der Aufbau ermöglichte die Untersuchungen an einem stationären Verdampfungsflüssigkeitsmeniskus in einem geschlossenen Reinstoffsystem in einem Temperaturbereich von 21 °C bis 31 °C. Die Untersuchungen am stationären Verdampfungsflüssigkeitsmeniskus zeigten, dass eine zuverlässige Anwendung der 2c/2d PLIF-Thermografie auf Verdampfungsprozesse nicht möglich ist. Nur für sehr geringe Verdunstungsraten schienen Temperaturmessungen möglich zu sein. Bei höheren Verdampfungsgeschwindigkeiten weichen die gemessenen Temperaturen lokal deutlich zu höhere Temperaturen hin ab, die Temperatur der Verdampferwand überschritten und daher als fehlerhaft angesehen werden können. Die Abweichungen wurden in und nahe dem Bereich beobachtet, wo die Flüssigkeitsdampf-Grenzfläche auf die Verdampferwand zusammen treffen. In diesem Bereich konnte eine Erhöhung des Fluoreszenzsignals beobachtet werden. Dies wurde höchstwahrscheinlich durch die Anhäufung von Fluoreszenzfarbstoffen verursacht, die durch den Verdampfungsprozess induziert wurden. Eine Analyse über den Ursprung dieser Abweichungen führt zu dem Schluss, dass sie höchstwahrscheinlich durch eine lokale Verletzung der Annahme eines konstanten Konzentrationsverhältnisses der beiden Farbstoffe verursacht werden. Es wird angenommen, dass das lokale Farbstoffkonzentrationsverhältnis durch die unterschiedlichen Diffusionsraten der beiden Fluoreszenzfarbstoffe verschoben wird, die durch die unterschiedlichen Diffusionskoeffizienten der beiden verwendeten Farbstoffe verursacht werden. Daher würde jede 2c/2d PLIF-Thermografie-Anwendung auf Verdampfungsprozesse durch den Verdacht beeinträchtigt werden, dass nicht garantiert werden kann, dass das Konzentrationsverhältnis lokal konstant ist.