Laboratoriokäyttöön soveltuvan syklonin suunnittelu

Tässä kandidaatintyössä tarkastellaan laboratoriokäyttöön soveltuvan syklonin suunnittelussa huomioitavia asioita. Työn kokeellisessa osuudessa tarkastellaan aiemmin nesteen ja kiintoaineen erotukseen käytetyn hydrosyklonin soveltuvuutta kaasun ja kiintoaineen erotukseen. Syklonit ovat laajasti käytössä olevia kaasun ja kiintoaineen erotukseen suunniteltuja laitteita. Yksinkertainen, ilman liikkuvia osia toteutettu rakenne tekee sykloneista kustannuksiltaan alhaisen ja toimintavarman ratkaisun moniin teollisuuden ilmanpuhdistustarpeisiin. Yleinen käyttökohde on esimerkiksi poistoilman esipuhdistus ennen pienhiukkaskeräintä. Työn kirjallisuusosassa käydään läpi suureet, joiden avulla syklonien toimintaa voidaan arvioida ja vertailla. Lisäksi esitellään yleisimmät syklonin rakenneratkaisut sekä syklonin erot ja yhteneväisyydet muiden erotuslaitteistojen kanssa. Lopuksi käydään läpi, miten erilaiset käyttöolosuhteet tai syklonin ominaisuudet vaikuttavat syklonin toimintaan ja tehokkuuteen. Kokeellisessa osassa esitellään menetelmiä laboratoriokäyttöön soveltuvan syklonin mittasuhteiden määrittämiseksi perustuen laboratoriosyklonille asetettuihin vaatimuksiin ja ennalta määrättyyn halkaisijaan. Laskettuja arvoja vertaillaan mainittuun hydrosykloniin. Lisäksi analysoidaan hydrosyklonin tehokkuutta kaasun ja kiintoaineen erotuksessa sen käsittelemän kalkin partikkelikokojakaumien perusteella. Kokeellisen osan tuloksista havaitaan, että hydrosykloni ei ilman muutoksia suoraan sovellu kiintoaineen ja kaasun erotukseen. Suurimmaksi ongelmaksi tämän työn yhteydessä nousee kiintoaineen tarttuminen laitteiston sisään staattisen sähkön ja liian pienen virtausnopeuden vaikutuksesta. Virtausnopeutta sisääntuloputkessa voitaisiin kasvattaa sen halkaisijaa pienentämällä tai tilavuusvirtaa kasvattamalla. Syklonin muokkaaminen paremmin vastaamaan standardimittasuhteita parantaisi todennäköisesti virtausprofiileja laitteiston sisällä. Lisäksi rakennemateriaalin vaihtaminen metalliin olisi suositeltavaa staattisen sähkön eliminoimiseksi.

Tehdään seminaariin ohjelmanumero - ei kun tehdäänkin oikea peli! Off Topic -pelin suunnittelu ja testaus 2010-2011

Tutkimuksen tarkoituksena on esitellä keskustelupalstoja simuloivan korttipelin ”Off Topicin” suunnitteluprosessi pelinkehittäjien näkökulmasta. Tutkimuksen keskiössä on pelitestaus. Miten peliä testattiin, millainen vaikutus pelitestauksilla oli ja miten testaukset muuttivat peliä. Tutkimusaineistona toimivat pelisuunnitteluprosessin aikana syntyneet dokumentit, muistinpanot, pelaajapalautteet, prototyypit sekä tuotantomateriaalit. Off Topic on Turun yliopiston digitaalisen kulttuurin oppiaineen pelijulkaisusarjan ensimmäinen tuote. Tutkimus on luonteeltaan soveltava, sillä se sisältää kirjallisen osion lisäksi myös 504 kappaleen painoksen kyseisestä korttipelistä. Keskeisin tutkimustulos on pelisuunnittelun vaiheiden kuvaaminen mahdollisimman tarkasti siihen liittyvien elementtien vuorovaikutuksen kautta. Peliä suunniteltiin testausten, prototyyppien ja niihin tehtyjen muutosten syklinä, johon vaikuttivat lisäksi meidän pelisuunnittelijoiden omat mielenkiinnonkohteet ja aiemmat kokemukset pelisuunnittelun alalta. Lisäksi tutkimus käsittelee ideoiden syntymistä sekä ongelmaratkaisua etenkin testausten ja luovan ajattelun kautta. Tutkimuksen kautta pystyy näkemään pelisuunnittelun kehityskaaren, joka johti valmiin tuotteen syntymiseen. Tutkimuksessa kulkevat mukana niin epäonnistuneet kuin keskeneräisetkin kokeilut, mutta myös ne ahaa-elämykset, jotka johtivat valmiin pelimekaniikan syntymiseen. Prosessin kuvaaminen on tärkeää senkin vuoksi, että tulevissa peliprojekteissa on mahdollista ottaa näistä oppia. Tutkimus myös tarjoaa yhden mallin siitä miten peliprojekti voi edetä ja mitä vaiheita se pitää sisällään.

Sähkömoottorin etäohjausjärjestelmän suunnittelu ja testaus

Tämä kandityön aihe liittyy LUT Energialla lukuvuonna 2012 – 2013 käynnissä olevaan tutkimukseen, jossa tutkitaan sähkömoottorin laakerivirtojen syntyä. Tätä tutkimusta varten tarvittiin sähkömoottorin etäohjausjärjestelmä, jonka avulla tutkimuksessa käytettävän sähkömoottorin käyttäytymistä voitaisiin tutkia erilaisien käyttöprofiileiden funktiona. Tässä kandityössä suunnitellaan ja toteutetaan edellä kuvattu järjestelmä. Toteutuksessa hyödynnetään nykyaikaista automaatiotekniikkaa, joka yhdessä Ethernet-lähiverkkotekniikan kanssa mahdollistaa etäohjauksen. Valmiin etäohjausjärjestelmän avulla käyttäjä pystyy sekä käynnistämään että sammuttamaan sähkömoottorin, ja määrittämään käyttöprofiilin ON- ja OFF-tilojen ajalliset kestot sekä käyntinopeudet.

Vedenkäsittelyjärjestelmän suunnittelu ja toteutus

Luonnonvedet sisältävät monenlaisia epäpuhtauksia, jotka aiheuttavat ongelmia käytettäessä vettä voimalaitoksissa. Kattilakiveä aiheuttava veden kovuus on yksi tärkeimmistä epäpuhtauksista, joten sen poistaminen on ensisijaista. Partikkelikooltaan suurimmat epäpuhtaudet saadaan poistettua mekaanisesti, mutta pienimpien poistamiseen tarvitaan kemiallisia menetelmiä. Kemiallisista menetelmistä tärkein on ioninvaihto. Ioninvaihdossa vaihdetaan vedessä olevien suolojen positiiviset metalli-ionit vetyioneihin ja negatiiviset epämetalli-ionit hydroksyyli-ioneihin. Näiden reagoidessa syntyy puhtaita vesimolekyylejä. Tässä työssä esitellään Lappeenrannan teknillisen yliopiston Ydinturvallisuuden tutkimusyksikköön vuonna 2011 rakennetun vedenkäsittelylaitteiston suunnittelua ja toteutusta. Vähäisestä kattilaveden tarpeesta johtuen raakavetenä käytetään vesijohtovettä. Vedenpehmennyksen hoitaa Eurowater SM-laitteisto ja täyssuolanpoistoon valittiin Eurowater Silex IIB-laite. Suurin haaste muodostui magneettisille virtausmittareille liian puhtaasta vedestä, koska niiden toiminta vaatii tietyn sähkönjohtavuuden. Tämän korjaamiseksi laitteistoon rakennettiin järjestelmä, joka syöttää suolapitoista pehmennettyä vettä koelaitteelle menevään prosessiveteen.

Hakkeen kuivaus ennen varastointia ja biopolttoaineterminaalin suunnittelu

Lempäälään aiotaan rakentaa uusi kaukolämpölaitos, jossa polttoaineena käytettäisiin haketta. Nykyään Lempäälässä tuotetaan kaukolämpöä maakaasulla, jonka käyttämisestä halutaan siirtyä käyttämään lähialueilta saatavaa biopolttoainetta. Tässä työssä halutaan selvittää, mitä hyötyjä saataisiin hakkeen koneellisesta kuivauksesta. Työn toisena tavoitteena on suunnitella ja pohtia biopolttoaineterminaalin rakentamista sekä käsitellä hakkeen varastointia yleensä. Työssä tutustutaan hakkeeseen aiheesta kertovan kirjallisuuden avulla. Työssä on myös laskettu hakkeen kuivauksesta saatavia hyötyjä hakkeen lämpöarvoon sekä energiatiheyteen. Erityisesti perehdytään metsätähdehakkeeseen, rankahakkeeseen, kuorihakkeeseen sekä sahanpuruun. Laskelmien tuloksista on havaittu, että suurin hyöty hakkeen energiatiheyden parantumisessa saadaan kun hake kuivataan 35 % kosteuspitoisuuteen. Tämän jälkeen energiatiheyden paraneminen tapahtuu hitaammin. Hakkeen kuivauksesta saadaan myös muita hyötyjä kuin energiatiheyden paraneminen. Kuivan hakkeen käsittelyn ja varastoinnin on havaittu olevan vaivattomampaa kuin märän hakkeen. Biopolttoaineterminaalin ja voimalaitoksen tulisi sijaita rinnakkain, jotta hakkeen kuivauksesta saadaan mahdollisimman kustannustehokasta. Näin ollen syntyisi myös säästöjä hakkeen kuljetuksen suhteen. Biopolttoaineterminaalin rakentamista varten tarvittaisiin tilaa alustavien laskelmien perusteella noin yksi hehtaari. Työssä on myös laskettu biopolttoaineterminaalin rakentamisesta aiheutuvia kustannuksia sekä hakkeen kuljetuksesta koituvia logistiikka kustannuksia. Haketerminaalin ja voimalaitoksen sijaintia Lempäälässä on myös kartoitettu.

Plan B from Outer Space - InsomniaGame-pelin suunnittelu ja toteutus 2010–2011

InsomniaGame oli Turun yliopiston digitaalisen kulttuurin oppiaineen ja Insomnia verkkopeliyhdistyksen yhteistyössä vuosina 2010 ja 2011 toteuttama pelikonseptikokeilu. InsomniaGame oli osa laajempaa ”CoEx: Yhteisöllistä tekemistä tukevat tilat kokemusten jakamisessa” kaksivuotista (1.10.2009–31.12.2011) hanketta, jonka toteuttivat yhteistyössä Turun yliopiston Porin yksikkö, Tampereen teknillisen yliopiston Porin yksikkö ja Tampereen yliopisto. Hankkeen tavoitteena oli toteuttaa sosiaalista mediaa, yhteisöllisyyttä ja lisättyä todellisuutta hyödyntäviä virtuaalisia ja julkisia tiloja, joissa käyttäjät voivat jakaa kokemuksia. Tutkimus on luonteeltaan soveltava pro gradu -tutkielma, joka sisältää kaksi vuotta kestäneen ja kaksi pelisovellusta sisältävän työosuuden. InsomniaGame koostui erilaisista pelaajien suorittamista tehtävistä, pelialustasta sekä taustatarinasta. Päätutkimuskysymykset ovat: Mitkä tekijät vaikuttivat pelisuunnitteluprosessiin ja miten? Työ esittelee InsomniaGame-pelin kehityksen. Erityistarkastelussa ovat suunnitteluprosessin ja pelin sisällölliset muutokset sekä niihin vaikuttaneet tekijät. Pelin kehitys perustui pääasiassa erilaisiin dokumentteihin, joita käytettiin suunnittelun apuvälineenä sekä viestinnässä projektin eri toimijoiden kesken. Tutkimus pyrkii syntyneiden dokumenttien sekä pelisuunnittelijoiden muistin perusteella rekonstruoimaan InsomniaGame-pelisovelluksen kehityskaaren. InsomniaGamen kehityksessä oli monia tekijöitä, jotka muuttuivat sen kehityskaaren aikana. Itse pelin sisältö, kuten myös suunnittelutapa, muuttuivat kahden vuoden aikana huomattavasti. Pelillä oli myös monia erityispiirteitä, jotka tekevät sen kehityksestä ainutlaatuisen, sillä esimerkiksi pelin testaaminen yhtenä kokonaisuutena oli mahdotonta. Lisäksi peli oli tutkimus- ja yhteistyöprojekti, jossa oli mukana monia eri toimijoita ja erityisesti tutkimuksessa korostuu yhteistyökumppani Insomnia verkkopeliyhdistyksen osallisuus. InsomniaGamen kummankaan vuoden toteutus ei sujunut odotetulla tavalla, mikä osaltaan vaikutti etenkin jälkimmäisen vuoden pelin suunnitteluun. Varsinainen suunnittelutyö kuitenkin eteni ensimmäisenä vuonna käytetyn mallin mukaisesti, mutta kuitenkin niin että alkuperäiset oletukset pelisuunnittelusta ja lopputuloksesta muuttuivat. Tämän vuoksi peliprojektia voi paikoitellen luonnehtia jopa kaoottiseksi, ja erityisesti toteutusvaiheessa jouduttiin luomaan nopealla aikataululla uusia toimintamalleja. Työ toimii mallina tuleville peliprojekteille, mutta erityisen tärkeää olisi luoda yhtenäinen kehitysalusta vastaavanlaisia projekteja varten.

Yrittäjyyskasvatuksen arvoja etsimässä. Design-tutkimus opettajankoulutuksen opetussuunnitelmien kehittämisessä

This research is a survey on values related to entrepreneurship education and a participatory action research on entrepreneurship education curricula in teacher education. Research problems, rising from the practical development work, were solved by several methods, following the principles of design-based research. Values related to entrepreneurship education were studied among teachers, headmasters, teacher educators, researchers and officers in the field of entrepreneurship education in 16 European Union countries. Fifteen most important values related to entrepreneurship education were listed based on two qualitative surveys (N 124 and N 66). Values were also surveyed among Finnish teacher trainees (N 71). Results of the surveys show that the values given by the teacher trainees did not differ much from the ones given by the professionals already working in the field. Subsequently, emergence of these values was studied in documents that steer education. The values gathered in the surveys did not occur in the documents to a substantial degree. Development of entrepreneurship education curricula in teacher education was conducted by means of participatory action research. The development project gathered 55 teacher trainers from 15 teacher education organisations in Finland. The starting point of the phenomenon based project (see Annala and Mäkinen 2011) was the activity plan created for developing entrepreneurship education curricula. During the project, the learning of the teacher educators proceeded in a balanced way as brightening visions, stronger motivation, increasing understanding and new practices, following Shulman and Shulman’s model (2004). Goals of the development project were set to each teacher educator acquiring basic knowledge on entrepreneurship education, organization of obligatory courses on entrepreneurship education, and making entrepreneurship education a cross-curricular theme in teacher education. The process increased the understanding and motivation of teacher educators to develop and teach entrepreneurship education. It also facilitated collaboration as well as creating visions on entrepreneurship education. Based on the results, the concept of enterprisingness was defined, and recommendations were given for developing curricula in entrepreneurship education.

Ensimmäisen maahanlaskudivisioonan lääkintähuolto operaatio Market-Gardenissa : "suunnittelu, toteutus ja lopputulos"

Syyskuussa 1944 liittoutuneet suorittivat toisen maailmansodan suurimman maahanlaskuoperaation. Operaatio Market-Gardenilla oli tarkoitus kiertää saksalaisten puolustus ja päättää sota ennen joulua. Operaatiolla ei kuitenkaan päästy siihen lopputulokseen kuin oli haluttu. Brittien ensimmäinen maahanlaskudivisioona tuhottiin lähes kokonaan Arnhemin kaupungissa. Divisioonan 10 000 miehestä noin 8 000 kaatui, haavoittui tai jäi vangiksi. Tutkimus on luonteeltaan kuvaileva ja siinä selvitetään ensimmäisen maahanlaskudivisioonan lääkintähuollon suunnittelua ja toimintaa operaatio Market- Gardenissa. Tutkimusongelmana on: Kuinka ensimmäisen maahanlaskudivisioonan lääkintähuolto toimi operaatio Market-Gardenissa, ja kuinka se toiminnassaan onnistui? Alatutkimusongelmia ovat: - Minkälaisilla perusteilla operaation lääkintähuolto suunniteltiin? - Minkälainen toimintaympäristö lääkintähuollolla oli operaatiossa? - Kuinka lääkintähuollon johtajat onnistuivat tehtävissään? Lähteinä tutkimuksessa on ensimmäisen maahanlaskudivisioonan lääkintähuoltoa käsitteleviä teoksia sekä näiden rinnalla operaatiota yleisesti käsitteleviä teoksia. Tutkimusmenetelmänä on deduktio ja sen rinnalla yksityiskohtien tarkastelussa on induktio. Ensimmäisen maahanlaskudivisioonan lääkintähuolto joutui suurien vaikeuksien eteen Arnhemin taistelun aikana. Operaatiota varten laadittu lääkintähuoltosuunnitelma ei pitänyt paikkaansa kuin kaksi ensimmäistä operaatiopäivää, jonka jälkeen tilanne alueella muuttui jokseenkin kaoottiseksi. Koko divisioona joutui asettumaan puolustukseen pienelle alueelle ja koko lääkintähuolto keskitettiin samalla alueelle. Puolustusalueella lääkintähuolto joutui huolehtimaan jopa 2 000 haavoittuneesta. Suuren potilasmäärän lisäksi lääkintähuoltoa vaikeutti se, että kolmannes lääkintävoimasta oli joutunut saksalaisten vangiksi heti ensimmäisinä päivinä ja viestiyhteydet alueella eivät toimineet. Arnhemissa lääkintähuolto nousi taisteluiden yläpuolelle ja tämä pelasti satojen miesten hengen. Potilaat evakuoitiin taistelun osapuolten sopimuksella saksalaisiin sairaaloihin, jossa he saivat tarvittavaa hoitoa. Taisteluiden päätyttyä Arnhemissa ensimmäisen maahanlaskudivisioonan rippeet vedettiin Rein-joen yli, mutta lääkintähenkilöstö jäi haavoittuneiden kanssa paikoilleen. Henkilöstö otettiin sotavangiksi ja kuljetettiin pois. Haavoittuneita varten perustettiin brittiläinen sotasairaala, jota pyörittivät brittien lääkärit ja lääkintämiehet. Sairaala toimi aina huhtikuuhun 1945 asti, kunnes sen vapauttivat kanadalaiset joukot. Olosuhteet huomioon otettaessa, lääkintähuolto onnistui tehtävässään. Onnistumisen takana oli yksittäisten miesten panos haavoittuneiden puolesta. Myös paikallisten asukkaiden apu lääkintähuollolle oli merkittävä.

Kuka oikeastaan asettaa opetuksen tavoitteet? : yhteiskuntaopin taidolliset tavoitteet ja niiden arviointi opetussuunnitelmien perusteissa ja ylioppilastutkinnossa

Teema: Arviointi.

Vesikäyttöisen koneen venttiilikoneiston suunnittelu

Vedellä toimivat koneet ovat nykypäivänä jo vanha keksintö. Vuosien saatossa tämä tekniikka on kehittynyt öljyllä toimiviin hydraulisiin koneisiin. Nykyisin insinöörit kuitenkin yrittävät kehittää vedestä voimanlähteen koneille muuttamalla veden kemiallisen molekyylirakenteen H20 epävakaaseen, mutta runsasenergiseen vetykaasuun H2. Perinteisen hydrauliikkasylinterin toiminta perustuu nesteen kokonpuristumattomuuteen, paineeseen sekä venttiilien oikea-aikaiseen toimintaan, jota tässä työssä sovelletaan vahvasti. Tämä hydrauliikkatekniikka on ollut olemassa jo pitkään, mutta tiedettävästi vesikäyttöiset koneet ovat olleet modernin hydrauliikkatekniikan innoittajia. Aikaisimmat sovellutukset vievät juurensa aina 1600-luvun alkupuolelle, mutta hydrauliikka nesteiden kehittyessä vesikäyttöisten koneiden suunnittelu voimansiirrosta muuttui turbiineiksi.

Sotatieteiden kandidaatin tutkinnon opetussuunnitelmien vastaavuus rajavartiolaitoksen henkilöstösuunnitteluun

Monen organisaation tärkein voimavara on henkilöstö. Oikeanlaisen henkilöstön hyödyntäminen oikeassa tehtävässä on edellytys sille, että organisaatio toimii siltä odotetulla tavalla. Suuri osa Rajavartiolaitoksen vuosittaisesta budjetista on varattu henkilöstön palkkauskuluihin. Tästä syystä on hyvin tärkeää että henkilöstöresurssien laatua ja niiden hyödyntämistä suunnitellaan ja kehitetään jatkuvasti. Tutkimuksessa käsitellään vastavalmistuneen sotatieteiden kandidaatin työtehtäviä varusmiesyksikössä sekä rajavartio- ja rajatarkastusasemalla. Tutkimuksen empiirinen aineisto koostuu Maanpuolustuskorkeakoulun pedagogisista käsikirjoituksista sekä Raja- ja merivartiokoulun sotatieteiden kandidaatin tutkinnon opintojen opintojaksokuvauksista ja koskee kadettikurssilla 97 opiskelleita kandidaatteja. Tutkimuksen teoria on koottu Rajavartiolaitoksen henkilöstösuunnittelua käsittelevistä asiakirjoista ja muista henkilöstösuunnittelua käsittelevistä julkaisuista. Tutkimusmenetelmäksi sovellettiin teoriaohjaavaa sisällönanalyysiä, jossa valittu teoria-aineisto ohjasi empiria-aineiston analyysiä. Tutkimuksen pääongelmana oli selvittää, kuinka hyvin tämänhetkiset opetussuunnitelmien mukaiset opinnot antavat Rajavartiolaitoksen edellyttämät tiedolliset ja taidolliset valmiudet vasta valmistuneille upseereille. Tässä tutkimuksessa käsitellään vastavalmistuneen kandidaatin ensimmäisiä työtehtäviä ja niitä tukevia opintoja sekä tavoitteita maavoimien upseereiden osalta. Tulokset-kappaleessa tarkastellaan vastavalmistuneiden upseereiden ensimmäisiä työtehtäviä työskentely-ympäristönä varusmiesyksikkö sekä rajavartio- ja rajatarkastusasema. Tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että tämänhetkinen kandidaatin tutkinto ja sen opetussuunnittelun mukaiset opinnot antavat hyvät valmiudet Rajavartiolaitoksen palvelukseen astuvalle kandidaatille. Erityisesti opintojen aikana annettava palvelusturvallisuuden koulutus huomioidaan sekä varusmieskoulutuksessa että rajavartio- ja rajatarkastusasemaympäristössä. Mahdollisiksi opetuksen kehittämiskohteiksi ja painotuksen suuntaamiseksi nousivat joukkueen taisteluammuntojen johtamisoikeuksien käskyttäminen, rajajoukkojen taktiikan opetuksen lisääminen sekä painopisteen muuttaminen rajojen valvonnasta rajatarkastuksiin. Puolustusvoimien tavoitetaksonomiaa voitaisiin käyttää myös Raja- ja merivartiokoulun opetussuunnitelmien tavoitteiden kirjaamisessa. Tutkimustoiminnan kehittämistä rajavartioopintosuunnan osalta on syytä edelleen jatkaa.