Kattilalaitosten järjestelmällinen suunnittelu ja modulaarinen rakenne

Tämän diplomityön tavoitteena on tutkia kattilalaitosten järjestelmällistä suunnittelua, huomioiden laitoksen elinkaariprosessit ja modulaarinen tuoterakenne. Kattilalaitokset investointituotteina toteutetaan tyypillisesti projektitoimintamallilla, jolloin jokainen toimitus suunnitellaan alusta kyseisen kohteen vaatimusten perusteella. Päätöksenteon peruste on laitosasiakkaiden osalta tyypillisesti hinta, jonkavuoksi laitoksen perusratkaisut tulee olla ennalta määriteltyjä ja toimitusprosessi huolellisesti suunniteltu, jotta kustannukset ja aikataulu ovat ennustettavissa. Projektitoimituksissa projektipäälliköllä on merkittävä vastuu myös suunnittelun onnistumisesta ja käytössä olevat projektinhallintamallit ovat hyvin tuotekeskeisiä, jolloin vaatimuksia ei riittävästi huomioida ja siten toteutettu laitosratkaisu ei täytä usein sidosryhmien asettamia vaatimuksia. Monimutkaisten järjestelmien kehittämiseen ja suunnitteluun on olemassa Systems Engineering - suunnittelumalli, jonka hyödyntäminen energiatekniikan alalla on ollut vielä vähäistä. Malli tarjoaa yhdessä ISO/ICE 15288 standardin kanssa valmiit prosessit tuotteen järjestelmälliselle suunnittelulle. Modulaariset tuoterakenteet ovat olleet perusvaatimus komponenttien toimitusten osalta, mutta laitosjärjestelmien tuotteistaminen on koettu vaikeaksi runsaan räätälöintitarpeen takia. Prosessimaisella toimintamallilla voidaan tuottaa modulaarisia tuoterakenteita ja tehostaa kattilalaitosten muutosten hallintaa. Tutkimuksessa tunnistettiin tyypilliset kattilalaitoksen suunnittelun prosessit kattilalaitosten kokonaistoimituksiin erikoistuneelle KPA Unicon Oy:lle.

Suurten ajattelijoiden elämäkerrat ja elämänpolut. Bertrand Russellin, Ludwig Wittgensteinin ja Georg Henrik von Wrightin elämäkerrat bourdieulais-pragmatististen ja latourilaisten näkökulmien vertailussa

Perinteisesti elämäkertoja on kirjoitettu sankareista, suurmiehistä tai jollakin tapaa erityislaatuisina pidetyistä henkilöistä. Bertrand Russell, Ludwig Wittgenstein ja Georg Henrik von Wright täyttävät suuren ajattelijan kriteerit. Tämän tutkimuksen lähtökohta on, ettei suuren ajattelijan asemaa voi saavuttaa ilman yhteisön hyväksyvää arviota. Usein sankariaseman tai jopa neron maineen saavuttaneiden menestyksen taustalla on auttajia, kollegoita, oppi-isiä, sopiva työtilaisuus, joskus jopa maailmanpoliittinen tilanne. Keitä tai mitä ovat nämä muut, usein vähälle huomiolle jääneet, menestystekijät kolmen filosofin urapoluilla? Tässä tutkimuksessa menestyksen osatekijöitä etsitään filosofien elämä- ja omaelämäkerroista kahden työtä varten konstruoidun käsitteellisen lähestymistavan avulla. Niistä ensimmäinen nojaa pääosin ranskalaisen sosiologin Pierre Bourdieun ajatuksiin habituksesta, kentästä ja kentällä tarvittavista pääomista yhdistettynä amerikkalaisen pragmatistifilosofin John Deweyn habit-käsitteeseen. Toinen lähestymistapa soveltaa ranskalaisen tieteensosiologin Bruno Latourin toimijaverkkoteoriaa. Paitsi metodologista hyötyä, lähestymistapojen vertailun tarkoitus on tuottaa apuvälineitä elämäkertojen analysoijille, lukijoille ja miksei myös niiden kirjoittajille.

Kromatografinen erotus bioetanolin valmistuksessa lignoselluloosasta

Bioetanolin tuotanto kiinnostaa monissa maissa johtuen kansainvälisissä sopimuksissa määritellyistä ilmastotavoitteista. Työssä tutkittiin laboratorio-oloissa ioninvaihtohartsien ominaisuuksien ja erotuksen olosuhteiden vaikutusta rikkihapon ja glukoosin kromatografiseen erotukseen. Tehokkaimmaksi hartsiksi osoittautui polysulfonoitu mesohuokoinen vahva kationinvaihtohartsi Finex CS100C. CS100C:lla voitiin erottaa rikkihappoa ja glukoosia tehokkaimmin korkeissa 25 p-% ja 36 p-% glukoosi- ja rikkihappo-pitoisuuksissa. Lisäksi sillä havaittiin suurin tuotto simuloidussa liikkuvassa pedissä. Yhdessä kolonnissa suoritetuissa erotuskokeissa tutkittiin hartsien erotuskykyä rikkihapolle ja glukoosille sekä virtausnopeuden vaikutusta erotukseen lämpötilassa 22 °C. Saatujen tulosten pohjalta valittiin CS11GC, CS16GC ja CS100C tarkempaan isotermin määritykseen ja simulointiin hyvän erotuskyvyn sekä keskinäisten erojen takia. Adsorptioisotermit määritettiin kolonnikokein sekä 22 °C:n että 50 °C:n lämpötilassa. Isotermeistä havaittiin, että tasapaino kiinto- ja liuosfaasien välille saavutetaan rikkihapolla alhaisella 1 cm3/min virtausnopeudella varmemmin kuin suuremmalla 2,5 cm3/min virtausnopeudella. 50 °C:n lämpötilassa hapon ja glukoosin isotermit olivat jyrkempiä kuin 22 °C:n lämpötilassa. Määritettyihin hapon ja sokerin isotermeihin sovitettiin mallit, joiden parametreja käytettiin yksittäisen kolonnin simulointiin. Simuloinnissa oli estimoitavia parametreja yhdellä kolonnilla aineensiirtokertoimet sekä läpäisykäyristä määritetyt isotermiparametrit glukoosille sekä rikkihapolle ja SMB–erotuksessa vyöhykkeiden 2 ja 3 suhteelliset virtausnopeudet. Siirryttäessä lämpötilojen 22 °C ja 50 °C välillä hartsien parametrit muuttuivat sokerille täysin ja hapolle vain aineensiirtokertoimen osalta. CS100C oli tehokkain SMB–erotuksessa korkeimmalla 0,11 cm3/min tuottavuudella 95 %:n saannon saavuttamiseksi 95 % tuotepuhtaudella raffinaatissa ja ekstraktissa.

" Se on sellainen ihana paketti" : vanhempien näkemyksiä Helsingin Konservatorion musiikkileikkikoulutoiminnasta

Opinnäytetyössämme esittelemme musiikkileikkikoulun tavoitteita ja toimintaa sekä vanhempien näkemyksiä ja kokemuksia musiikkileikkikoulusta ja sen vaikutuksista. Pian valmistuvina varhaisiän musiikinopettajina halusimme katsoa musiikkileikkikoulutoimintaa vanhempien näkökulmasta ja näin kartuttaa tietämystämme sen merkityksestä lapsen ja perheen elämässä. Opinnäytetyö perustuu Helsingin Konservatorion musiikkileikkikoulua käyvien 3-6-vuotiaiden lasten vanhempien teemahaastatteluihin. Haastateltavia vanhempia oli seitsemän. Haastatteluteemat olivat seuraavat: kiinnostus musiikkileikkikoulussa käyntiin, musiikin näkyminen lapsen arjessa, musiikkileikkikoulun anti lapselle ja perheelle sekä odotukset ja toiveet musiikkileikkikoulua kohtaan. Työmme tuloksena ilmeni, että musiikkileikkikoulu aloitetaan monista eri syistä ja lähtökohdista: joidenkin haastateltujen perheille musiikki oli aina ollut luonnollinen osa elämää, joillekin perheille vasta musiikkileikkikoulu oli antanut mahdollisuuden musiikin kokemiseen ja nauttimiseen. Merkittävin musiikkileikkikouluun innoittaja olivat toisten perheiden myönteiset kokemukset toiminnasta. Musiikkileikkikoulu oli lisännyt kotona musisointia ja tuonut uusia ulottuvuuksia lasten leikkeihin. Vanhemmat kokivat musiikkileikkikoulun tuovan iloa perheen arkeen ja huomasivat sen antavan apua moniin eri tilanteisiin. He näkivät musiikkileikkikoulun hyvänä pohjana mahdollisille musiikkiopinnoille ja toivoivat musiikin jäävän lapselle elämän mittaiseksi harrastukseksi. Lisäksi musiikkileikkikoulun arvioitiin vaikuttavan monipuolisesti lapsen kehitykseen. Toiset haastatelluista painottivat musiikillisten taitojen oppimista, toiset taas laajemmin lapsen sosiaalisen ja yleisen kehityksen tukemista. Haastatteluaineiston ja omien kokemustemme perustalta esitämme työssämme joitakin kehittämisehdotuksia. Musiikkileikkikoulun olisi hyvä tehdä yhteistyötä soitonopettajien kanssa ja näin auttaa lasta innostumaan soittoharrastuksesta. Musiikkileikkikoulutoiminnan painottaminen iltapäivään tai integrointi päiväkotitoimintaan olisi monelle perheelle hyödyllinen asia. Musiikkileikkikoulutoiminnan tavoitteista ja sisällöistä tiedottaminen olisi myös tärkeää. Tähän yhtenä ratkaisuna voisivat olla esimerkiksi vanhempainillat.

Conceptual Design of Embedded Weather Display

The objective of this thesis work is to describe the Conceptual Design process of an embedded electronic display device. The work presents the following sub processes: definition of device specifications, introduction to the technological alternatives for system components and their comparison, comparative photometric measurements of selected display panels, and the design and building of a functional concept prototype. This work focuses mainly on electronics design, albeit the mechanical issues and fields of the software architecture that significantly affect the decisions are also discussed when necessary. The VESA Flat Panel Display Measurement (FPDM) 2.0 Standard was applied to the appropriate extent into photometric measurements. The results were analyzed against the requirement standards of a customer-specific display development project. An Active Matrix LCD was selected as the display of concept prototype, but also the excellent visual characteristics of Active Matrix OLED technology were noted. Should the reliability of the OLED products be significantly improved in the future, utilizing such products in the described application must be reconsidered.

Murgrönan

Teosta MURGRÖNAN voidaan pitää Suomen ensimmäisenä romaanina, ja sen julkaisi nainen, Wilhelmina Carstens (1808-1888), tosin nimettömänä. Julkaisun myynnistä saatava voitto ilmoitettiin käytettävän köyhäintalon rakentamiseen Porvooseen. Romaanin päähenkilöinä on kaksi nuorta tyttöä, joista toinen kokee pettymyksen rakkaudessa ja kuolee varhain. Muratista (murgrönan) tulee hänen kohdallaan kuoleman symboli. Toisen tytön elämää leimaa riippuvaisuus sosiaalisen arvojärjestyksen rajoituksista. Romaania kritisoitiin ankarasti varsinkin sen "naisten tyylisen", rönsyilevän kielen vuoksi, eikä Carstens julkaissut tämän jälkeen mitään muutamaa runoa lukuun ottamatta. Myöhemmin romaanin feminiiniset kielikuvat ovat saaneet uusia merkityksiä, ja Carstensin tarkkaa kuvausta arjesta, miljööstä, henkilöistä sekä naisten välisestä ystävyydestä on myös arvostettu.

Koordinaattimittauksen kehittäminen metsäkonetuotannossa

Tämän diplomityön tarkoituksena oli koordinaattimittauksen kehittäminen ja systematisointi metsäkoneen valmistuksessa. Työssä tutkittiin kannettavalla nivelvarsimittalaitteella tehtävää koordinaattimittausta tehtaan omille tuotteille, valmistuksen apuvälineille ja toimittajilta tuleville osille. Tavoitteena oli mittaustoiminnan kokonaisvaltainen kehittäminen ja vastauksia haettiin seuraaviin tutkimuskysymyksiin: Mitä kohteita tulee mitata? Missä tuotantovaiheessa mittausta tarvitaan? Kuinka mittaustuloksia tulee käsitellä ja hyödyntää? Kuinka paljon mittaustoiminta vaatii resursseja ja kuinka hyvin käytössä oleva koordinaattimittauslaite soveltuu yrityksen tuotantoon? Lisäksi pohdittiin koordinaattimittauksen merkitystä yritykselle ja etsittiin kehityskohteita mittaustoiminnasta? Tutkimusaineistona käytettiin vuosien 2007 – 2008 aikana saatuja koordinaattimittauskokemuksia ja mittaustuloksia. Lisäksi tutkittiin yrityksen sisäisiä poikkeamaraportteja ja tutustuttiin koordinaattimittauslaitteen ja mittausohjelman toimintaan sekä yrityksen tuotantoon. Tutkimuksessa tultiin siihen tulokseen, että koordinaattimittauksen ensisijainen tavoite tulee olla valmistusprosessin kehittäminen ja mittauslaitetta tulee käyttää tehokkaasti hyväksi uusien tuotteiden valmistuksen alkuvaiheessa.

Maurice de Coppet'n kokoelma

Maurice de Coppet'n kokoelmassa ovat erityisen hyvin edustettuina ranskankielinen kaunokirjallisuus, kirjallisuudenhistoria ja historia. Osa ranskalaisesta kaunokirjallisuudesta on kokoelmassa hienoina bibliofiilipainoksina. Coppet'n kokoelmassa on paljon ensimmäistä maailmansotaa käsittelevää kirjallisuutta; siihen kuuluu mm. arvokas, suurtensotajulisteiden kokoelma. Kirjastossa on myös Abessiniaan (Etiopiaan) liittyvääkirjallisuutta. Kirjat on varustettu taiteilija Jukka Pellisen suunnittelemallaexlibriksellä. Kansalliskirjaston käsikirjoitusyksikössä on lisäksi Coppet'n arkistokokoelma, jonka laajuus on kolme hyllymetriä. Kokoelmaan sisältyy paljon valokuvia, mm. pohjoisafrikkalaisista kohteista.

Sähköasemainvestointihankkeen määrittely

Tämän työn tavoitteena oli tehdä perusteltu esitys kahden suunnitellun sähköaseman toiminnan aloittamisen ajankohdasta sekä rakentamisen kestosta lupamenettelyineen. Työssä oli pyrkimys perustella asemien maantieteellinen sijainti, toteutustapa, rakenne sekä sähköasemien syöttöön tarvittavien 110 kV johtojen alustava rakenne ja reitti. Työssä on tarkasteltu uuden sähköaseman verkosto- ja kustannusvaikutuksia, sähköasemarakenteita ja niiden valintaa, sähköasemainvestointihankkeen vaiheita ja rakennuttamisprosessin läpivientiin tarvittavaa aikaa. Verkoston nykytilaa, käyttövarmuutta ja selviytymistä kuormituksen kasvusta on tarkasteltu sähköasemien toiminnan aloittamisen ajankohtien määrittämiseksi. Työn keskeisin painopiste oli sähköasemien rakentamisajankohdan määrittäminen. Sähköasemien toiminnan aloittamisen ajankohdan määrääväksi tekijäksi muodostuivat sähköasemien korvaustilanteet. Nykytilassa Valkealan haja-asutusalueen sähkönjakelua ei voida taata yksittäisen sähköaseman korvaustilanteessa, minkä takia sähköasemahankkeen valmistelu on aloitettava välittömästi. Kouvolan ydinkeskustan alueen maakaapeliverkon tehonsiirtokyky ja päämuuntajien reservitehokapasiteetti korvaustilanteissa riittävät vielä 5-10 vuotta riippuen suuresti alueen kuormituksen kasvusta.

3D Surface Modeling From Point Clouds

The goal of this thesis is to implement software for creating 3D models from point clouds. Point clouds are acquired with stereo cameras, monocular systems or laser scanners. The created 3D models are triangular models or NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) models. Triangular models are constructed from selected areas from the point clouds and resulted triangular models are translated into a set of quads. The quads are further translated into an estimated grid structure and used for NURBS surface approximation. Finally, we have a set of NURBS surfaces which represent the whole model. The problem wasn’t so easy to solve. The selected triangular surface reconstruction algorithm did not deal well with noise in point clouds. To handle this problem, a clustering method is introduced for simplificating the model and removing noise. As we had better results with the smaller point clouds produced by clustering, we used points in clusters to better estimate the grids for NURBS models. The overall results were good when the point cloud did not have much noise. The point clouds with small amount of error had good results as the triangular model was solid. NURBS surface reconstruction performed well on solid models.

Harjoitustöiden vertaisarviointi opetusvälineenä

Harjoitustöiden vertaisarvioinnissa opiskelijat tarkastavat toistensa töitä ja antavat niistä palautteen annettujen ohjeiden mukaan. Yleensä opiskelijoille annetaan tätä tehtävää tukemaan tietty joukko arviointikriteereitä, joiden osalta työtä ainakin on kommentoitava. Vertaisarviointi voi antaa opiskelijoille monipuolisempaa palautetta kuin ilman sitä olisi mahdollista, mahdollisuuden tehtävien vaihtoehtoisiin ratkaisuihin tutustumiseen sekä kokemusta ongelmanratkaisun analyyttisestä ja kriittisestä tarkastelusta. Lisäksi vertaisarviointi voi tukea opettajien työtä helpottamalla riittävän palautteen antamista opiskelijoille ja antamalla jonkinlaista kuvaa opiskelijoiden näkemyksistä tehtävän aihealueeseen liittyen. Tämän työn tavoitteena on selvittää, mitä mainituista vertaisarviointiin liitetyistä hyödyistä voidaan todellisuudessa saavuttaa ohjelmointipainotteisilla kursseilla. Ohjelmointikurssin opiskelijat arvioivat kurssiin kuuluvien harjoitustöiden yhteydessä toistensa ratkaisuja yhteen tehtävistä. Opiskelijoille suunnatulla kyselyllä pyritään kartoittamaan, kuinka hyvin vertaisarvioinnille asetetut tavoitteet toteutuvat. Kokemuksia opettajan näkökulmasta selvitetään haastattelujen avulla. Testauksen toteutuksessa käytetään verkkosovellusta, johon opiskelijat tallentavat omat työnsä, josta he lataavat itselleen määrätyt työt arvioitavaksi, johon he tallentavat arvionsa ja jonka kautta he lopulta saavat palautteen omasta työstään.

Monivaiheisen höyryturbiinin optimointi

Tässä diplomityössä optimoitiin nelivaiheinen 1 MWe höyryturbiinin prototyyppimalli evoluutioalgoritmien avulla sekä tutkittiin optimoinnista saatuja kustannushyötyjä. Optimoinnissa käytettiin DE – algoritmia. Optimointi saatiin toimimaan, mutta optimoinnissa käytetyn laskentasovelluksen (semiempiirisiin yhtälöihin perustuvat mallit) luonteesta johtuen optimoinnin tarkkuus CFD – laskennalla suoritettuun tarkastusmallinnukseen verrattuna oli jonkin verran toivottua pienempi. Tulosten em. epätarkkuus olisi tuskin ollut vältettävissä, sillä ongelma johtui puoliempiirisiin laskentamalleihin liittyvistä lähtöoletusongelmista sekä epävarmuudesta sovitteiden absoluuttisista pätevyysalueista. Optimoinnin onnistumisen kannalta tällainen algebrallinen mallinnus oli kuitenkin välttämätöntä, koska esim. CFD-laskentaa ei olisi mitenkään voitu tehdä jokaisella optimointiaskeleella. Optimoinnin aikana ongelmia esiintyi silti konetehojen riittävyydessä sekä sellaisen sopivan rankaisumallin löytämisessä, joka pitäisi algoritmin matemaattisesti sallitulla alueella, muttei rajoittaisi liikaa optimoinnin edistymistä. Loput ongelmat johtuivat sovelluksen uutuudesta sekä täsmällisyysongelmista sovitteiden pätevyysalueiden käsittelyssä. Vaikka optimoinnista saatujen tulosten tarkkuus ei ollut aivan tavoitteen mukainen, oli niillä kuitenkin koneensuunnittelua edullisesti ohjaava vaikutus. DE – algoritmin avulla suoritetulla optimoinnilla saatiin turbiinista noin 2,2 % enemmän tehoja, joka tarkoittaa noin 15 000 € konekohtaista kustannushyötyä. Tämä on yritykselle erittäin merkittävä konekohtainen kustannushyöty. Loppujen lopuksi voitaneen sanoa, etteivät evoluutioalgoritmit olleet parhaimmillaan prototyyppituotteen optimoinnissa. Evoluutioalgoritmeilla teknisten laitteiden optimoinnissa piilee valtavasti mahdollisuuksia, mutta se vaatii kypsän sovelluskohteen, joka tunnetaan jo entuudestaan erinomaisesti tai on yksinkertainen ja aukottomasti laskettavissa.

Bile duct stones, strictures and iatrogenic lesions: studies on early diagnosis and treatment.

Aims: This study was carried out to investigate the role of common liver function tests, and the degree of common bile duct dilatation in the differential diagnosis of extrahepatic cholestasis, as well as the occurrence, diagnosis and treatment of iatrogenic bile duct injuries. In bile duct injuries, special attention was paid to gender and severity distribution and long-term results. Patients and methods: All consecutive patients with diagnosed common bile duct stones or malignant strictures in ERCP between August 2000 and November 2003. Common liver function tests were measured in the morning before ERCP on all of these 212 patients, and their common bile duct diameter was measured from ERCP films. Between January 1995 and April 2002, 3736 laparoscopic cholecystectomies were performed and a total of 32 bile duct injuries were diagnosed. All pre-, per-, and postoperative data were collected retrospectively; and the patients were also interviewed by phone. Results: Plasma bilirubin proved to be the best discriminator between CBD stones and malignant strictures (p≤0.001 compared to other liver function tests and degree of common bile duct dilatation). The same effect was seen in Receiver Operating Characteristics curves (AUC 0.867). With a plasma bilirubin cut-off value of 145 μmol/l, four out of five patients could be classified correctly. The degree of common bile duct dilatation proved to be worthless in differential diagnostics. After laparoscopic cholecystectomy the total risk for bile duct injury was 0.86%, including cystic duct leaks. 86% of severe injuries and 88% of injuries requiring operative treatment were diagnosed in females. All the cystic duct leakages and 87% of the strictures were treated endoscopically. Good long-term results were seen in 84% of the whole study population. Conclusions: Plasma bilirubin is the most effective liver function test in differential diagnosis between CBD stones and malignant strictures. The only value of common bile duct dilatation is its ability to verify the presence of extrahepatic cholestasis. Female gender was associated with higher number of iatrogenic bile duct injuries, and in particular, most of the major complications occur in females. Most of the cystic duct leaks and common bile duct strictures can be treated endoscopically. The long-term results in our institution are at an internationally acceptable level.