Comparison of Compound Lean Nozzles and Controlled Flow Nozzles at Off-Design

Turbokoneet ja etenkin höyryturbiinit ovat usein suunniteltu ja optimoitu toimimaan tietyssä toimintapisteessä jossa häviöt on minimoitu ja hyötysuhde maksimoitu. Joissakin tapauksissa on kuitenkin tarpeellista käyttää turbiinia toimintapisteen ulkopuolella. Tällöin turbiinin läpi virtaava massavirta muuttuu ja yleensä heikentää hyötysuhdetta. Turbokoneiden suorituskykyä voidaan parantaa käyttämällä kolmidimensionaalisesti muotoiltuja siipiä. Työssä on vertailtu laskennallisesti kahta kohtuullisesti muotoiltua suutinta (Compound lean ja Controlled flow) niiden suunnitellun toimintapisteen ulkopuolella. Kolmas suutin, ilman kolmidimensionaalista muotoilua on mukana vertailukohteena. Suutinten suorituskykyä tutkitaan laskennallisen virtausmekaniikan avulla olosuhteissa, jotka ovat toimintapisteen ulkopuolella. Virtauksen muutoksia tutkitaan kokonaispainehäviön, isentrooppisen hyötysuhteen ja virtauspinnan yhdenmukaisuuden avulla. Virtauspintoja verrataan ulosvirtauskulman, massavirran ja toisiovirtausvektoreiden jakauman avulla. Erot suutinten suorituskykyvyssä korostavat ylikuormalla. Kun massavirran arvoa on kohotettu eniten, Compound lean suuttimilla hyötysuhde laskee Controlled flow suuttimeen verrattuna vähemmän. Alikuormalla, kun massavirran arvoa lasketaan, erot suuttimien suorituskyvyssä pienenevät ja tutkittujen suuttimien ulosvirtaus on samankaltainen.

Kuristettujen isotermisen vesivirtausten kolmidimensionaalinen mallintaminen

Työssä on tutkittu CFX ja Fluent virtauslaskentaohjelmien soveltavuutta kuristet-tujen isotermisten vesivirtausten kolmidimensionaaliseen mallintamiseen. Teoriaosassa on esitelty virtausta hallitsevat perusyhtälöt sekä eri kavitaatioteori-oita kavitaatiokuplan syntymisestä tuhoutumiseen. Laskennallisessa osassa esitellään käytetyt virtauslaskentaohjelmat ja laskentatapaukset sekä verrataan saatuja tuloksia aiemmin suoritettuihin mittauksiin. Työn pääpaino oli tutkia käytettyjen virtauslaskentaohjelmien soveltuvuutta kuris-tettujen virtauksien mallinnukseen.

Ilmanjaon päätelaitteen virtauskentän mallintaminen

Tässä työssä esitetään tuloilmalaitteen virtausten laskennallinen tarkastelu huonetilassa virtauslaskentaohjelmiston avulla. Tarkastelu suoritetaan kolmiulotteisena sekä isotermisille että termisille tapauksille, jolloin huonetilan joihinkin pintoihin asetetaan lämpövuo ja epäpuhtauslähde. Työn tarkoituksena on arvioida CFX -virtauslaskentaohjelmiston soveltuvuutta huonetilavirtausten mallintamiseen ja tarkastella huonetilan ilmanvaihdon tehokkuutta eri tapauksissa. Arviointi suoritetaan vertaamalla laskentatuloksia mittaustuloksiin. Turbulenssimallien vaikutusta on arvioitu käyttämällä nollan yhtälön ja standardi k-e turbulenssimalleja. CFX:n k-e turbulenssimallilla lasketut nopeuden alenemat eri tilavuusvirroilla vastasivat paremmin mittaustuloksia kuin nollan yhtälön turbulenssimallilla, jolla erot olivat huomattavia. Huonetilan ilmanvaihdon tehokkuus vaihteli suuresti tuloilmalaitteen sijoituspaikan ja lämpövuon mukaan.

Analyzing the Background Information of an Activity-Based Costing System

The aim of this thesis was to analyze the background information of an activity-based costing system, which is being used in a domestic forest industry company. The reports produced by the system have not been reliable, and this has caused the utilization of the system to diminish. The study was initiated by examining the theory of activity-based costing. It was also discovered, that the system produces management accounting information and therefore also that theory was introduced briefly. Next the possible sources of errors were examined. The significance of these errors was evaluated and waste handling was chosen as a subject of further study. The problem regarding waste handling was that there is no waste compensation in current model. When paper or board machine produces waste, it can be used as raw material in the process. However, at the moment the product, which is being produced, at the time does not get any compensation. The use of compensation has not been possible due to not knowing the quantity of process waste. As a result of the study a calculatory model, which enables calculating the quantity of process waste based on the data from the mill system, was introduced. This, for one, enables starting to use waste compensation in the future.

Design and implementation of a multipurpose reactor for scale-up studies

In the theoretical part, the different polymerisation catalysts are introduced and the phenomena related to mixing in the stirred tank reactor are presented. Also the advantages and challenges related to scale-up are discussed. The aim of the applied part was to design and implement an intermediate-sized reactor useful for scale-up studies. The reactor setting was tested making one batch of Ziegler–Natta polypropylene catalyst. The catalyst preparation with a designed equipment setting succeeded and the catalyst was analysed. The analyses of the catalyst were done, because the properties of the catalyst were compared to the normal properties of Ziegler–Natta polypropylene catalyst. The total titanium content of the catalyst was slightly higher than in normal Ziegler–Natta polypropylene catalyst, but the magnesium and aluminium content of the catalyst were in the normal level. By adjusting the siphonation tube and adding one washing step the titanium content of the catalyst could be decreased. The particle size of the catalyst was small, but the activity was in a normal range. The size of the catalyst particles could be increased by decreasing the stirring speed. During the test run, it was noticed that some improvements for the designed equipment setting could be done. For example more valves for the chemical feed line need to be added to ensure inert conditions during the catalyst preparation. Also nitrogen for the reactor needs to separate from other nitrogen line. With this change the pressure in the reactor can be kept as desired during the catalyst preparation. The proposals for improvements are presented in the applied part. After these improvements are done, the equipment setting is ready for start-up. The computational fluid dynamics model for the designed reactor was provided by cooperation with Lappeenranta University of Technology. The experiments showed that for adequate mixing with one impeller, stirring speed of 600 rpm is needed. The computational fluid dynamics model with two impellers showed that there was no difference in the mixing efficiency if the upper impeller were pumping downwards or upwards.

Suorite- ja tuntiperusteisen hinnoittelun vertailu teollisuuden palveluhankinnoissa

Perinteisesti suuri osa yritysten hankkimista palveluista on laskutettu kuluneiden työtuntien mukaan tuntiperusteina laskutuksena. Yleistymässä on myös palveluiden tarjonta suoritteina, joilla on etukäteen määritelty sisältö ja hinta. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää näiden hinnoittelumallien välisiä eroja kokonaiskustannusten näkökulmasta. Tutkimukseen kerättiin tietoja kohdeyrityksen palveluhankinnoista; prosessiputkistojen korjaus- ja muutostyöt sekä sähkömoottorien huollot. Laskutietojen lisäksi yksittäisistä töistä saatiin käyttöön myös mm. työtuntimäärät. Palvelutoimittajien hinnastoja hyödyntäen luotiin laskennallinen vertailuhinta-aineisto vaihtoehtoisella hinnoittelumallilla. Muut kokonaiskustannuksiin vaikuttavat elementit arvioitiin kokemukseen perustuen. Tutkimuksen mukaan suoritepohjainen hinnoittelu näyttää sopivan samankaltaisina toistuviin hankintoihin kuten sähkömoottorihuoltoihin. Putkistotöiden hankinnassa sen sijaan vaativan työn sisällön etukäteen määrittelyn ja lisätöiden takia tuntiperusteinen hinnoittelu arvioitiin kokonaiskustannusiltaan edullisemmaksi. Hinnoittelumallien välinen paremmuus siis riippuu hankittavan palvelun sisällöstä.

Siuntion Syvälammen kunnostussuunnitelma : Siuntion kuntakohtainen järvikunnostusohjelma

Siuntion kuntakohtainen järvikunnostusohjelma aloitettiin vuonna 2007 Karhujärvestä. Tällöin Karhujärvelle tehtiin kunnostussuunnitelma, johon kuului perustilan selvitys ja laskennallinen kuormitusselvitys. Hanketta jatkettiin vuosina 2008 - 2010 tekemällä vastaavanlainen selvitys Tjusträskille ja Vikträskille. Ohjelmaa jatkettiin vuonna 2011 valitsemalla uudeksi kohteeksi Syvälampi ja tekemällä tälle perustilan selvitys. Vuonna 2012 Syvälammelle tehtiin kuormitusselvitys ja siihen ja perustilan selvitykseen pohjautuva kunnostussuunnitelma. Syvälampeen tuleva ulkoinen kuormitus on laskennallisesti arvioituna vähäistä eikä siihen kohdistu vähentämistarvetta. Erittäin tärkeää on seurata valuma-alueella tapahtuvia muutoksia ja tarvittaessa reagoida ajoissa niihin. Kalasto on rakenteeltaan ahvenvaltainen ja siinä on tarpeeksi petokaloja. Kalaston rakenteen säilyttäminen on tällä hetkellä hyvä tavoite. Kasvillisuutta ei ole tarpeen poistaa. Vesikasvillisuutta on hyvin vähän ja sen merkitys järven tilalle on luultavasti leväkukintojen esiintymistä vähentävä. Syvälammessa esiintyy säännöllisesti happikatoja. Samoin pohjan läheisen veden kokonaisfosforipitoisuus on moninkertainen pinnan läheisen veden pitoisuuteen verrattaessa, mikä kertoo sisäisestä kuormituksesta. Hapettamalla voidaan vähentää sisäistä kuormitusta. Ennen kuin hapettamista lähdetään suosittelemaan järven kunnostusmenetelmäksi, ehdotetaan otettavan ainakin yksi ylimääräinen vesinäyte marraskuussa. Jos Syvälammen tila alkaa heiketä, esimerkiksi leväkukintojen tai kalakuolemien esiintymisen muodossa; kannattaa miettiä hapetussuunnitelman tekemistä. Kyseisessä suunnitelmassa tulee ottaa huomioon hapetuksen vaikutus järven meromiktiseen luonteeseen. Tällä hetkellä hapetusta ei kuitenkaan nähdä vielä tarpeellisena, vaan resurssit kannattaa kohdistaa tilan seurantaan. Veden laadun seuranta on erittäin tärkeää, jotta muutokset järven tilassa nähdään ajoissa. Happipitoisuuden seurantaa varten suositellaan ostettavan happimittari, jonka käytön ja huoltamisen joku paikallisista opettelee huolellisesti.

Sipoon Byträsketin kunnostussuunnitelma : Sipoon kuntakohtainen järvikunnostussuunnitelma

Uudenmaan Elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus jatkoi vuonna 2010 Uudenmaan ympäristökeskuksen vuonna 2006 aloittamaa järvien kuntakohtaista kunnostusohjelmaa. Sipoon kunta tuli mukaan ohjelmaan loppuvuonna 2010. Tällöin Savijärvelle tehtiin kunnostussuunnitelma. Ohjelmaa jatkettiin vuonna 2011 tekemällä Byträsketille perustilan selvitys ja vuoden 2012 aikana laskennallinen kuormitusselvitys ja näihin pohjautuva kunnostussuunnitelma. Byträsket on matala, rehevä ja umpeenkasvava järvi. Järvi kuuluu Natura 2000 -verkostoon siellä esiintyvien täplälampikorennon ja lampisukeltajan vuoksi, mikä on huomioitava kunnostustoimia tehtäessä. Ulkoinen kuormitus ylittää sekä sallitun että kriittisen tason. Byträsketissä on myös sisäistä kuormitusta. Järveen tulevaa kuormitusta olisi hyvä saada vähennettyä noin 50 kg eli 80–85 %. Byträsketissä on esiintynyt happikatoja talvisin. Hapetus vähentäisi sisäistä kuormitusta ja parantaisi sitä kautta veden laatua. Tämä mahdollistaisi kalastolle paremmat elinolot. Byträsketin virkistyskäyttö on vähäistä, joten on epävarmaa saadaanko hapetukselle rahoittajia. Tärkeää olisi varmistaa, että kalat pääsevät nousemaan merestä kudulle Byträsketiin. Byträsketille ei suositella tällä hetkellä tehokalastusta, vaikka kalaston rakenne on ruutanavaltainen. Järven happitilanne ei mahdollista muiden kalalajien kuin ruutanan (ja suutarin) esiintymisen. Kasvillisuus on hyvin tiheää ja aiheuttaa järven umpeenkasvua. Järvelle pääsy on käytännössä estynyt. Tiheä vesikasvillisuus on mahdollistanut täplälampikorennon ja lampisukeltajan esiintymisen. Tärkeää olisi säilyttää järven kasvillisuus sellaisena, että edellä mainitut lajit pystyvät alueella elämään ja lisääntymään. Veden laatua pitää seurata, jotta kunnostusten vaikutukset tai järven tilan muutokset huonompaan suuntaan nähdään ajoissa. Tällöin voidaan ohjata toimenpiteitä oikeaan suuntaan, jos veden laadussa näkyy muutoksia.

Kuusamon liikenneturvallisuussuunnitelma

Kuusamon liikenneturvallisuussuunnitelma vuodelta 2000 on päivitetty, jotta tämän päivän liikenneturvallisuusongelmat ja niihin ideoidut parantamistoimenpiteet ovat selvillä kunnan ja ELY-keskuksen toiminta- ja taloussuunnittelussa. Liikenneturvallisuussuunnitelman päivittämisen yhteydessä organisoitiin samalla säännölliseen liikenneturvallisuustyöhön osallistuminen eli Kuusamon liikenneturvallisuusryhmän toiminta. Liikenneturvallisuuden nykytilanteen arviointi on laadittu sidosryhmätyöskentelyn, asukaskyselyn, taustarekisterien analysoinnin, maastokäyntien sekä sidosryhmien kanssa käytyjen vuoropuhelujen avulla. Pääosa liikenneturvallisuusongelmista sijoittuu vilkkaimmille väylille, joita ovat valtion ylläpitämät maantiet ja niissä olevat liittymät: valtatiet 5 (Kajaanintie/Kemijärventie) ja 20 (Ouluntie), kantatie 81 (Rovaniementie) sekä maantiet 18857 (Ouluntaival/Kitkantie), 18858 (Muikkutie/Sossonniementie) ja 8690 (Paanajärventie/Vuotungintie). Suunnitelman ja Kuusamon liikenneturvallisuustyön tavoitteet pohjautuvat valtioneuvoston 9.3.2006 hyväksymään liikenne- ja viestintäministeriön periaatepäätökseen liikenneturvallisuuden parantamiseksi. Periaatepäätös ja nyt luonnosvaiheessa oleva uusi Liikenne- ja viestintäministeriön Tieliikenteen turvallisuussuunnitelma 2011-2014 ovat olleet taustalla määriteltäessä Kuusamon liikenneturvallisuuden parantamistavoitteita. Liikenneympäristöön kohdistuvina toimenpiteinä on esitetty mahdollisimman kustannustehokkaita ja helposti toteutettavia ratkaisuja, joista osa on toteutettavissa ilman tarkempaa jatkosuunnittelua esim. kunnossapitourakoiden yhteydessä. Vuoden 2000 liikenneturvallisuussuunnitelmassa esitetyistä toimenpiteistä on tähän päivään mennessä toteutettu 38 % ja jäljelle jääneistä toteutumattomista toimenpiteistä on edelleen ajankohtaisia esityksiä 41 %. Tässä suunnitelmassa esitetyistä kaikista toimenpiteistä joka viides on peräisin vuoden 2000 suunnitelmasta. Suuri osa Kuusamoon esitetyistä toimenpiteistä parantaa kevyen liikenteen turvallisuutta uusien kulkuyhteyksien, eritasojärjestelyjen ja ajoneuvoliikenteen hidasteratkaisujen turvin. Myös valtatie 5 keskustan kohdalla ja Rukan pääväylästö ovat keskeisiä parantamiskohteita. Keskeisimmille taajama-alueella oleville maanteille ja kaduille on suunniteltu rakenteellisia hidasteita (töyssyjä sekä korotettuja suojateitä ja liittymiä). Myös kevyen liikenteen verkon täydentäminen ja väylien valaistuksen rakentaminen ovat esitettyjen toimenpiteiden listalla. Valtatien 5 liittymien liikenneturvallisuutta parannetaan keskustan kohdalla rakentamalla mm. kanavointeja, väistötiloja ja sivusuunnan tulppasaarekkeita sekä laatimalla erillinen toimenpideselvitys yksityistiejärjestelyistä keskustan ja Rukan välillä. Rukalla päähuomio on maanteiden 8692 (Rukatunturintie) ja 18884 (Rukajärventie) ja niiden liittymien parantamisissa. Rukalle on laadittu tämän suunnitelman kanssa samaan aikaan erillinen toimenpideselvitys. Keskustassa Ouluntaipaleen perusparannustyö on suunniteltu erikseen ja rakentaminen valmistuu vuonna 2012. Toimenpiteille on määritelty jatkotoimenpiteet niiden toteutusvalmiuden hahmottamiseksi sekä alustavat kustannusarviot ja toteuttamiselle ohjeellinen kiireellisyysjärjestys. Esitettyjen toimenpiteiden karkea kustannusarvio on yhteensä 18,7 miljoonaa euroa, josta kaupungin osuus on noin 5,9 miljoonaa euroa (32 %), ELYkeskuksen osuus noin 12,5 miljoonaa euroa (67 %) ja tiehoitokuntien osuus noin 0,3 miljoonaa euroa. Ensivaiheessa toteutettavien hankkeiden kustannusarvio on yhteensä noin 1,8 miljoonaa euroa. Valtion ylläpitämille maanteille kohdistuville toimenpiteille on laskettu TARVA-ohjelmalla ns. heva-vähenemä eli vuosittaisten henkilövahinko- onnettomuuksien vähenemä. Laskennallinen heva-vähenemä on noin 1,2 onnettomuutta vuodessa, mikä tarkoittaa 12 henkilövahinkoon johtanutta onnettomuutta vähemmän 10 vuoden aikana.