激光诱导荧光测量蒸发盐水溶液中的盐质量分数

我们开发了一种基于激光诱导荧光（LIF）的非侵入式光学诊断方法，用于测量与吸收式热泵应用相关的高浓度水溶液中的盐质量分数。该方法依赖于几种染料荧光发射光谱的系统性红移，这可能是由盐质量分数增加引起的离子强度增加所致。基于两个光谱带中荧光强度比的双色比率方法能够实现稳健的质量分数测量。本研究表明，该技术不仅限于LiBr，也适用于与海水淡化应用相关的NaCl。同时，使用时间相关单光子计数（TCSPC）进行的荧光寿命测量表明，荧光寿命也受LiBr质量分数的影响，从而提供了一种替代测量技术。对于这两种技术，我们测试了多种染料，并比较了它们的盐质量分数灵敏度。两种技术都通过与液滴蒸发过程中的阴影graph-based测量进行比较而独立验证。在广泛的盐质量分数范围内的液相条件下获得了良好的一致性，证实了所提出诊断方法的可靠性。已经识别并分析了包括温度、重吸收效应和相变在内的关键不确定性来源。最后，初步结果证明了该方法向蒸发液滴和更复杂多相流的平面成像扩展的潜力。该方法为降膜等解吸系统中热质传递的未来定量诊断提供了基础。