Photophysical characterization of toluene and 3-pentanone for quantitative imaging of fuel-air ratio and temperature in combustion systems [Elektronische Ressource] / presented by Wieland Koban

Dissertation submitted to the Combined Faculties for the Natural Sciences and for Mathematics of the Ruperto-Carola University of Heidelberg, Germany for the degree of Doctor of Natural Sciences presented by Diplom-Physiker: Wieland Koban Born in: Dresden th Oral examination: July 6 2005 Photophysical characterization of toluene and 3-pentanone for quantitative imaging of fuel/air ratio and temperature in combustion systems Referees: Prof. Dr. Jürgen Wolfrum Prof. Dr. Ulrich Platt Abstract Treibstoffvisualisierung mittels laser-induzierter Fluoreszenz (LIF) von Treibstoffmarkern hat sich zu einer wichtigen Technik in der modernen Motorenforschung entwickelt. Um jedoch quantitative Aussagen über das Treibstoff-Luft-Mischungsverhältnis oder die Temperatur zu erhalten, müssen die Abhängigkeiten des Fluoreszenzsignals von Temperatur, Druck und Gaszusammensetzung genau bekannt sein. In dieser Arbeit wurden in einer heizbaren Flusszelle (300 – 900 K) Absorptionsquer-schnitt, Fluoreszenzquantenausbeute und die Effizienz der Stoßlöschung durch Sauerstoff für Toluol-LIF sowie absolute Fluoreszenzquantenausbeuten von 3-Pentanon bestimmt. Ein photophysikalisches Modell wurde entwickelt, welches die Fluoreszenzintensität von Toluol in Abhängigkeit von Temperatur, Sauerstoffkonzentration und Anregungswellenlänge vorhersagt.