Design of axial-flux permanent-magnet low-speed machines and performance comparison between radial-flux and axial-flux machines

This thesis presents an alternative approach to the analytical design of surface-mounted axialflux permanent-magnet machines. Emphasis has been placed on the design of axial-flux machines with a one-rotor-two-stators configuration. The design model developed in this study incorporates facilities to include both the electromagnetic design and thermal design of the machine as well as to take into consideration the complexity of the permanent-magnet shapes, which is a typical requirement for the design of high-performance permanent-magnet motors. A prototype machine with rated 5 kW output power at 300 min-1 rotation speed has been designed and constructed for the purposesof ascertaining the results obtained from the analytical design model. A comparative study of low-speed axial-flux and low-speed radial-flux permanent-magnet machines is presented. The comparative study concentrates on 55 kW machines with rotation speeds 150 min-1, 300 min-1 and 600 min-1 and is based on calculated designs. A novel comparison method is introduced. The method takes into account the mechanical constraints of the machine and enables comparison of the designed machines, with respect to the volume, efficiency and cost aspects of each machine. It is shown that an axial-flux permanent-magnet machine with one-rotor-two-stators configuration has generally a weaker efficiency than a radial-flux permanent-magnet machine if for all designs the same electric loading, air-gap flux density and current density have been applied. On the other hand, axial-flux machines are usually smaller in volume, especially when compared to radial-flux machines for which the length ratio (axial length of stator stack vs. air-gap diameter)is below 0.5. The comparison results show also that radial-flux machines with alow number of pole pairs, p < 4, outperform the corresponding axial-flux machines.

Training system for conceptual design and evaluation for wastewater treatment

Rising population, rapid urbanisation and growing industrialisation have severely stressed water quality and its availability in Malawi. In addition, financial and institutional problems and the expanding agro industry have aggravated this problem. The situation is worsened by depleting water resources and pollution from untreated sewage and industrial effluent. The increasing scarcity of clean water calls for the need for appropriate management of available water resources. There is also demand for a training system for conceptual design and evaluation for wastewater treatment in order to build the capacity for technical service providers and environmental practitioners in the country. It is predicted that Malawi will face a water stress situation by 2025. In the city of Blantyre, this situation is aggravated by the serious pollution threat from the grossly inadequate sewage treatment capacity. This capacity is only 23.5% of the wastewater being generated presently. In addition, limited or non-existent industrial effluent treatment has contributed to the severe water quality degradation. This situation poses a threat to the ecologically fragile and sensitive receiving water courses within the city. This water is used for domestic purposes further downstream. This manuscript outlines the legal and policy framework for wastewater treatment in Malawi. The manuscript also evaluates the existing wastewater treatment systems in Blantyre. This evaluation aims at determining if the effluent levels at the municipal plants conform to existing standards and guidelines and other associated policy and regulatory frameworks. The raw material at all the three municipal plants is sewage. The typical wastewater parameters are Biochemical Oxygen Demand (BOD5), Chemical Oxygen Demand (COD), and Total Suspended Solids (TSS). The treatment target is BOD5, COD, and TSS reduction. Typical wastewater parameters at the wastewater treatment plant at MDW&S textile and garments factory are BOD5 and COD. The treatment target is to reduce BOD5 and COD. The manuscript further evaluates a design approach of the three municipal wastewater treatment plants in the city and the wastewater treatment plant at Mapeto David Whitehead & Sons (MDW&S) textile and garments factory. This evaluation utilises case-based design and case-based reasoning principles in the ED-WAVE tool to determine if there is potential for the tool in Blantyre. The manuscript finally evaluates the technology selection process for appropriate wastewater treatment systems for the city of Blantyre. The criteria for selection of appropriate wastewater treatment systems are discussed. Decision support tools and the decision tree making process for technology selection are also discussed. Based on the treatment targets and design criteria at the eight cases evaluated in this manuscript in reference to similar cases in the ED-WAVE tool, this work confirms the practical use of case-based design and case-based reasoning principles in the ED-WAVE tool in the design and evaluation of wastewater treatment 6 systems in sub-Sahara Africa, using Blantyre, Malawi, as the case study area. After encountering a new situation, already collected decision scenarios (cases) are invoked and modified in order to arrive at a particular design alternative. What is necessary, however, is to appropriately modify the case arrived at through the Case Study Manager in order to come up with a design appropriate to the local situation taking into account technical, socio-economic and environmental aspects. This work provides a training system for conceptual design and evaluation for wastewater treatment.

Maa-ainesten oton nykytila ja kunnostustarve pohjavesialueilla Varsinais-Suomi, Rauman seutu ja Pohjois-Satakunta

Pohjavesialueilla sijaitsevien soranottoalueiden nykytilan ja kunnostustarpeen kartoitushanke (SOKKA-hanke) on toteutettu Lounais-Suomessa Varsinais-Suomen, Rauman seudun ja Pohjois-Satakunnan alueella. Hanke on osa Suomen ympäristökeskuksen koordinoimaa valtakunnallista projektia, joka on aiemmin Lounais-Suomessa toteutettu Porin seudulla. Hankkeessa kartoitetut kuopat on arvioitu maastokäynnein 2008 – 2009 ja kartoitettujen kuoppien tiedot ja rajaukset on tallennettu paikkatieto-ohjelmistolla. Hankkeessa kartoitettiin pohjavesialueilla sijaitsevat maa-ainesten ottoalueet, luokiteltiin ne jälkihoidon ja kunnostustarpeen mukaan sekä luotiin kokonaiskuva pohjavesialueiden maa-ainesten oton määrästä ja laajuudesta. Luokitteluista jälkihoidontarve kuvaa pääasiassa kuopan maisematekijöitä ja kunnostustarve kuopan aiheuttamaa riskiä pohjavedelle. Hankkeessa päivitettiin maa-ainesrekisterin tietoja etenkin paikkatietoaineistojen osalta ja vertailtiin maa-ainesten oton kehitystä ja muutosta lupatietojen perusteella. Hankkeessa kartoitettiin yhteensä 1422 maa-ainesten ottoaluetta, joiden yhteispinta-ala oli noin 3300 hehtaaria. Jälkihoitoluokittelun mukaan tutkimusalueella on noin 1230 hehtaaria jälkihoitamattomia kuoppia, joille ei maa-ainesten ottamisen jälkeen ole tehty kunnostustoimia. Maa-ainesten ottaminen on käynnissä lähes 1400 hehtaarin alueella. Jälkihoitamattomien ja ottotoiminnassa olevien kuoppien osuus on lähes 80 % ja vain noin 20 % kuopista on osittain tai kokonaan jälkihoidettuja. Kunnostustarpeeltaan vähäisiä on noin 40 % kuopista ja voimassa olevan maa-ainesluvan mukaisesti tullee kunnostetuksi noin kolmannes kuopista. Kunnostusta vaatii noin kolmannes kuopista noin 910 hehtaarin alueella ja näistä kuopista kiireellisesti kunnostettavien osuus on noin 270 hehtaaria. Merkittävimmät kunnostustarpeet liittyvät kuopissa oleviin lampiin ja kosteikkoihin, joista kiireellisin kunnostustarve on vedenottamoiden välittömässä läheisyydessä sijaitsevilla lammilla. Soranottoalueilla on myös huolimattomasti säilytettyjä polttoaineita, öljytuotteita, romuja ja roskia, joiden osalta kunnostuksen toteuttaminen on helpompaa kuin suuria maansiirto- ja maisemointitöitä vaativien kunnostusprojektien käynnistäminen. Sokka-hankkeen tulosten pohjalta on määritetty kiireellisimmin suojelu- ja kunnostussuunnitelmaa tarvitsevat pohjavesialueet. Soranoton yleissuunnitelma on ehdotettu tehtäväksi maaainesten oton haitallisten pohjavesivaikutusten minimoimiseksi niille alueille, joilla maa-ainesten ottaminen jatkuu edelleen suurten soravarantojen takia.

Maaseudun hanketuet 2007-2013 : Pohjanmaan ja Keski-Pohjanmaan maakunta – Landsbygdens projektstöd 2007-2013 : Landskapet Österbotten och Mellersta Österbotten

Pohjanmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus (ELY-keskus) myöntää toimialueellaan Manner-Suomen maaseudun kehittämisohjelmaan 2007–2013 perustuvia tukia. Maaseudun hanketuet 2007–2013 -luettelossa esitellään Pohjanmaan ja Keski-Pohjanmaan alueella rahoitettuja ja toteutettuja kehittämishankkeita. Nämä hankekuvaukset ovat erityisesti niille hyödyksi, jotka miettivät uusia hankkeita tai suunnittelevat jatkoa jo rahoitetulle hankkeelle. Närings-, trafik- och miljöcentralen i Österbotten (NTM-centralen) beviljar på sitt verksamhetsområde stöd baserade på programmet för utveckling av landsbygden i Fastlandsfinland 2007 - 2013. Katalogen Landsbygdens projektstöd 2007 - 2013 presenterar utvecklingsprojekt som har finansierats och genomförts i landskapen Österbotten och Mellersta Österbotten. Projektbeskrivningarna kan vara till nytta särskilt för den som funderar på nya projekt eller planerar en fortsättning på redan finansierade projekt.