Dynamical and Chemical Structure of Galactic Halos

This doctoral dissertation presents studies of the formation and evolution of galaxies, through observations and simulations of galactic halos. The halo is the component of galaxies which hosts some of the oldest objects we know of in the cosmos; it is where clues to the history of galaxies are found, for example, by how the chemical structure is related to the dynamics of objects in the halo. The dynamical and chemical structure of halos, both in the Milky Way’s own halo, and in two elliptical galaxies, is the underlying theme in the research. I focus on the density falloff and chemistry of the two external halos, and on the dynamics, density falloff, and chemistry of the Milky Way halo. I first study galactic halos via computer simulations, to test the long- term stability of an anomalous feature recently found in kinematics of the Milky Way’s metal-poor stellar halo. I find that the feature is transient, making its origin unclear. I use a second set of simulations to test if an initially strong relation between the dynamics and chemistry of halo glob-ular clusters in a Milky Way-type galaxy is affected by a merging satellite galaxy, and find that the relation remains strong despite a merger in which the satellite is a third of the mass of the host galaxy. From simulations, I move to observing halos in nearby galaxies, a challenging procedure as most of the light from galaxies comes from the disk and bulge components as opposed to the halo. I use Hubble Space Tele scope observations of the halo of the galaxy M87 and, comparing to similar observations of NGC 5128, find that the chemical structure of the inner halo is similar for both of these giant elliptical galaxies. I use Very Large Telescope observations of the outer halo of NGC 5128 (Centaurus A) and, because of the difficultly in resolving dim extragalac- tic stellar halo populations, I introduce a new technique to subtract the contaminating background galaxies. A transition from a metal-rich stellar halo to a metal-poor has previously been discovered in two different types of galaxies, the disk galaxy M31 and the classic elliptical NGC 3379. Unexpectedly, I discover in this third type of galaxy, the merger remnant NGC 5128, that the density of metal-rich and metal-poor halo stars falls at the same rate within the galactocentric radii of 8 − 65 kpc, the limit of our observations. This thesis presents new results which open opportunities for future investigations.

Intranetin ylläpitoprosessin kehittäminen

Työn tavoitteena on tutkia intranetin ylläpitoprosessien merkitystä sisäisen viestinnän, tiedonhallinnan ja käytettävyyden kannalta. Työn kirjallisuusosuuden tavoitteena on tutustua yrityksen sisäisen viestinnän eri tekijöihin, tavoitteisiin, merkityksiin ja menetelmiin. Intranetin roolia organisaation kontekstissa tarkastellaan näkökulmista: organisaatio, tieto organisaatiossa, organisaatioiden sisäinen viestintä ja viestintäteknologian keinot sisäiseen viestintään. Kirjallisuusosan toisena tavoitteena on tutustua käyttäjäkeskeisen suunnittelun lähtökohtiin ja malleihin. Nykypäivän tuotteissa käyttäjäkeskeisyys on itsestään selvää, ja se otetaankin huomioon jo tuotesuunnittelun alkuvaiheista lähtien. Työssä tutustutaan kolmeen käyttäjäkeskeisen suunnittelun prosessimalliin: ISO 13407 –prosessimalli, Usability engineering lifecycle ja vaatimusmäärittelyn spiraalimalli. Työssä esitellään myös käyttäjäkeskeisen vaatimusmäärittelyn toteuttamiseen liittyviä vaiheita, tekijöitä ja toimenpiteitä. Työn käytännönosuudessa tarkastellaan case-yrityksen intranet-palvelun nykytilannetta ja kuvataan nykyinen ylläpitoprosessi ja sen ongelmakohdat. Työn tavoitteena on pohtia ratkaisuja näihin ongelmiin. Käytännössä tämä tarkoittaa intranetin vaatimusmäärittelyn tekemistä, jonka pohjalta voidaan tunnistaa kehityskohteet ja tehdä suunnitelma toimintojen kehittämisestä. Työn lopputuloksena saadaan prosessien kuvaus, joilla ylläpito hoituu parhaiten.

Business Development Efforts and Performance Improvements in SMEs Case Study of Business Development Projects Implemented in SME

Under the circumstances of the increasing market pressure, enterprises try to improve their competitive position by development efforts, and a business development project is one tool for that. There are not many answers to the question of how the development projects launched to improve the business performance in SMEs have succeeded. Theacademic interest in the business development project success has mainly focused on projects implemented in larger organisations rather than in SMEs. The previous studies on the business success of SMEs have mainly focused on new business ventures rather than on existing SMEs. However, nowadays a large number of business development projects are undertaken in existing SMEs, where they can pose a great challenge. This study focuses on business development success in SMEs thathave already established their business. The objective of the present study is to gain a deep understanding on business development project success in the SME-context and to identify the dimensions and factors affecting the project success. Further, the aim is to clarify how the business development projects implemented in SMEs have affected their performance. The empirical evidence is based on multiple case study. This study builds a framework for a generic theory of business development success in the SME-context, based on literature from the areas ofproject and change management, entrepreneurship and small business management, as well as performance measurement, and on empirical evidence from SMES. The framework consists of five success dimensions: entrepreneurial, project preparation, change management, project management and project success. The framework provides a systematic way for analysing the business development project and its impact on the performance and on the performing company. This case evidence indicates that successful business development projects have a balanced, high performance concerning all the dimensions. Good performance in one dimension is not enoughfor the project success, but it gives a good ground for the other dimensions. The other way round, poor performance in one success dimension affects the others, leading to poor performance of the project. In the SME-context the business development project success seems to be dependent on several interrelated dimensions and factors. Success in one area leads to success in other areas, and so creates an upward success spiral. Failure in one area seems to lead to failure in other areas, creating a downward failure spiral. The study indicates that the internal business development projects have affected the SMEs' performance widely also on areas and functions not initially targeted. The implications cover all thesuccess categories: the project efficiency, the impact on the customer, the business success and the future potentiality. With successful cases, the success tends to spread out to areas and functions not mentioned as the project goals, andwith unsuccessful cases the failure seems to spread out widely to the SMEs' other functions. This study also indicates that the most important key factors for successful business development project implementation are the strength of intention, business ability, knowledge, motivation and participation of the employees, as well as adequate and well-timed training provided to the employees.

Heran nanosuodatus: raaka-ainekoostumuksen ja prosessiolosuhteiden vaikutus kalvon likaantumiseen

Työssä tutkittiin kalvon likaantumiseen vaikuttavia tekijöitä juoksuteheran nanosuodatuksessa. Tutkimuksessa käytettiin Desal-5 DK kalvoa. Heran nanosuodatukset suoritettiin yhden spiraalimoduulin käsittävää pilot -mittakaavaista suodatuslaitteistoa käyttäen. Työssä selvitettiin suodatettavan heran iän, pastörointilämpötilan, pH:n, suodatuslämpötilan sekäheran sisältämän juustopölyn, lisätyn kalsiumkloridin määrän ja rasvan laadun vaikutusta permeaattivuohon. Jokaista tekijää testattiin kahta eri muuttujaa käyttäen. Työssä tutkittiin myös kahden samanlaisen kalvon välisiä läpäisevyyseroja. Heran pastörointilämpötila, pH ja suodatuslämpötila osoittautuivat kalvon likaantumisen kannalta tärkeimmiksi tekijöiksi heran nanosuodatuksessa. Permeaattivuo oli korkeampi suodatettaessa 74 ºC lämpötilassa pastöroitua heraa, kuin 78 ºC lämpötilassa pastöroitua. Hera suodattui paremmin silloin, kunsen pH oli säädetty 5,8:aan, kuin heran pH:n ollessa säädettynä 5,2:een. Suodatettaessa 18 ºC suodatuslämpötilaan temperoitua heraa havaittiin korkeampi permeaattivuo kuin 12 ºC lämpötilaan termostoitua heraa suodatettaessa. Heran sisältämä pölyn määrä, rasvan laatu ja heran ikä havaittiin tilastollisesti merkityksettömiksi tekijöiksi sekä heran suodattuvuuden, että kalvon puhdistuvuuden kannalta. Kalsiumkloridin lisääminen heraan ennen suodatusta vaikuttivain kalvon suodatuksen jälkeiseen peseytyvyyteen. Kalvo puhdistui paremmin, kun kalsiumkloridia ei oltu lisätty heraan ennen suodatusta. Desal-5 DK kalvojen läpäisevyyseroja tutkittiin suodattamalla glukoosia ja natriumkloridia sisältävää malliaineliuosta kummankin vertailtavan kalvon läpi. Kokeissa havaittiin, että toista nanosuodatuskalvoa käytettäessä mitatut vesivuot olivat jopa 100 % korkeampia kuin vertailukalvoa käytettäessä mitatut. Myös glukoosin kalvolle pidättymisessä havaittiin eroja kalvojen välillä. Syyksi suuriin läpäisevyyseroihin arveltiin riittämätöntä kalvojen esikäsittelyä ennen malliainekokeen suorittamista, joten ei pystytty arvioimaan, oliko kalvojen läpäisevyyksissävalmistusprosessista johtuvia eroja.

Uuden tiedon luominen maakuntalehden skenaarioprosessissa

Työssä tarkastellaan skenaariomenetelmän toimivuutta uuden tiedon luomisen välineenä ja eri teoreettisten mallien kykyä kuvata tiedon luomista tässä kontekstissa. Tutkimusmenetelminä käytetään osallistuvaa havainnointia skenaarioistunnossa, lomakekyselyä ja haastatteluja. Uuden tiedon luomista tarkastellaan erilaisten teoreettisten mallien kautta. Mukana on Nonakan SECI-malli ja Ba-käsite, Scharmerin piilevän tiedon luomisen spiraali, Snowdenin Cynefin-malli ja von Kroghin huolenpidon käsite. Työssä havaittiin, ettei mikään edellä mainituista uuden tiedon luomisen malleista ollut täysin tunnistettavissa skenaarioprosessissa, eikä mikään niistä kyennyt kuvaamaan uuden tiedon luomista kattavasti tässä kontekstissa. Erityisen vaikeaa tutkimustilanteessa oli tunnistaa kaaoksesta pulppuavaa, ei vielä muotoutunutta tietoa. Skenaariomenetelmä toimikin parhaiten strategisen ajattelun apuvälineenä. Tiedon luomisen kannalta se loi ennen kaikkea uutta ymmärrystä. Uusi tieto oli luonteeltaan synteesiä olemassa olevasta tiedosta, joka auttoi hahmottamaan menneisyyttä, nykyisyyttä ja tulevaisuutta.

Modeling of non-isothermalvapor membrane separation with thermodynamic models and generalized mass transfer equations

A rigorous unit operation model is developed for vapor membrane separation. The new model is able to describe temperature, pressure, and concentration dependent permeation as wellreal fluid effects in vapor and gas separation with hydrocarbon selective rubbery polymeric membranes. The permeation through the membrane is described by a separate treatment of sorption and diffusion within the membrane. The chemical engineering thermodynamics is used to describe the equilibrium sorption of vapors and gases in rubbery membranes with equation of state models for polymeric systems. Also a new modification of the UNIFAC model is proposed for this purpose. Various thermodynamic models are extensively compared in order to verify the models' ability to predict and correlate experimental vapor-liquid equilibrium data. The penetrant transport through the selective layer of the membrane is described with the generalized Maxwell-Stefan equations, which are able to account for thebulk flux contribution as well as the diffusive coupling effect. A method is described to compute and correlate binary penetrant¿membrane diffusion coefficients from the experimental permeability coefficients at different temperatures and pressures. A fluid flow model for spiral-wound modules is derived from the conservation equation of mass, momentum, and energy. The conservation equations are presented in a discretized form by using the control volume approach. A combination of the permeation model and the fluid flow model yields the desired rigorous model for vapor membrane separation. The model is implemented into an inhouse process simulator and so vapor membrane separation may be evaluated as an integralpart of a process flowsheet.

Experimental and Numerical Analysis of Different Volutes in a Centrifugal Compressor

In a centrifugal compressor the flow around the diffuser is collected and led to the pipe system by a spiral-shaped volute. In this study a single-stage centrifugal compressor with three different volutes is investigated. The compressorwas first equipped with the original volute, the cross-section of which was a combination of a rectangle and semi-circle. Next a new volute with a fully circular cross-section was designed and manufactured. Finally, the circular volute wasmodified by rounding the tongue and smoothing the tongue area. The overall performance of the compressor as well as the static pressure distribution after the impeller and on the volute surface were measured. The flow entering the volute was measured using a three-hole Cobra-probe, and flow visualisations were carriedout in the exit cone of the volute. In addition, the radial force acting on theimpeller was measured using magnetic bearings. The complete compressor with thecircular volute (inlet pipe, full impeller, diffuser, volute and outlet pipe) was also modelled using computational fluid dynamics (CFD). A fully 3-D viscous flow was solved using a Navier-Stokes solver, Finflo, developed at Helsinki University of Technology. Chien's k-e model was used to take account of the turbulence. The differences observed in the performance of the different volutes were quite small. The biggest differences were at low speeds and high volume flows,i.e. when the flow entered the volute most radially. In this operating regime the efficiency of the compressor with the modified circular volute was about two percentage points higher than with the other volutes. Also, according to the Cobra-probe measurements and flow visualisations, the modified circular volute performed better than the other volutes in this operating area. The circumferential static pressure distribution in the volute showed increases at low flow, constant distribution at the design flow and decrease at high flow. The non-uniform static pressure distribution of the volute was transmitted backwards across the vaneless diffuser and observed at the impeller exit. At low volume flow a strong two-wave pattern developed into the static pressure distribution at the impeller exit due to the response of the impeller to the non-uniformity of pressure. The radial force of the impeller was the greatest at the choke limit, the smallest atthe design flow, and moderate at low flow. At low flow the force increase was quite mild, whereas the increase at high flow was rapid. Thus, the non-uniformityof pressure and the force related to it are strong especially at high flow. Theforce caused by the modified circular volute was weaker at choke and more symmetric as a function of the volume flow than the force caused by the other volutes.

Kalvojen vertailu heran nanosuodatuksessa

Työssä verrattiin kaupallisia nanosuodatuskalvoja heran konsentroinnissa. Tutkitut kalvot olivat Desal-5 DK, NF45 ja Koch SR1. NF45-kalvosta tutkittiin kahta eri sukupolven kalvoa. Konsentrointiajoja tehtiin sekä laboratoriomittakaavan levysuotimella että pilot-mittakaavan spiraalimoduulilaitteella. Lisäksi tutkittiin juoksute- ja happoheran konsentrointien eroja. Erityistä huomiota kiinnitettiin permeaattivuon arvoihin konsentroinnissa ja kalvojen suolojen ja laktoosin pidätyskykyyn. NF45-kalvon uuden sukupolven malli osoittautui mittauksissa samankaltaiseksi suolojen ja laktoosin pidätyskyvyltään kuin Desal-5 DK. Koch SR1-kalvo, jonka suolojen ja laktoosin pidätyskyky on Desal-5 DK-kalvoa heikompi, puolestaan vastaa ominaisuuksiltaan NF45 vanhan sukupolven kalvoa. Vanhan sukupolven NF45-kalvon valmistus on loppunut keväällä 2000. Vaihdettaessa vanhan sukupolven NF45-kalvot uuden sukupolven kalvoihin on odotettavissa pienemmät permeaattivuot ja suuremmat suolojen ja laktoosin retentiot kuin aiemmin NF45-kalvolla. Juoksuteheran konsentroinnissa suurimmat permeaattivuot saatiin Koch SR1-kalvolla. Levysuotimella ja spiraalimoduulilla saadaan koostumukseltaan samanlainen juoksuteheratiiviste. Levysuotimella permeaattivuot ovat samalla konsentrointikertoimella suuremmat kuin spiraalimoduulilla. Tämä johtuu spiraalimoduuliin jäävistä kuolleista alueista, joissa ei ole virtausta. Uutta prosessia suunniteltaessa voidaan käyttää laboratoriomittakaavan levysuodinkokokeita, kun halutaan tietoa saatavan tuotteen koostumuksesta. Prosessin tuotantokapasiteetin arvioimiseen tarvitaan pilot-mittakaavan spiraalimoduulikokeita. Happoheratiiviste sisältää enemmän suoloja kuin samalla kalvolla valmistettu juoksuteheratiiviste. Tämä johtuu happoheran juoksuteheraa suuremmasta suolapitoisuudesta. Lisäksi happoheran konsentroinnin permeaattivuo on pienempi kuin juoksuteheran permeaattivuo, sillä happoheran alhainen pH, noin 4,5, vaikuttaa kalvon permeabiliteettiin heikentävästi.

Toimittajavalinta strategiselle komponentille akselistotehtaassa

Diplomityön tavoitteena oli löytää uusi kaarevahampaisten kartiopyörien toimittaja tulevaisuuden tuoteperheelle Sisu Akselit Oy:ssä. Kirjallisuustutkimuksen osuudessa perehdyttiin toimittajanvalintaprosessin eri osa-alueisiin. Käsiteltäviä alueita olivat mm. markkinatekijät, toimittajasuhteen ominaisuudet ja valintaprosessin työvaiheet sekä muutamat prosessin työkalut. Soveltavan osan alussa muodostettiin malli valintaprosessin läpiviemiseksi. Malli koostuu viidestä vaiheesta, joista ensimmäiset neljä toteutettiin diplomityön puitteista. Ensimmäinen vaihe sisältää yrityksen sisäisen analyysin, toinen toimittajamarkkinoiden tutkimuksen yrityksen ulkopuolella, kolmas hankinnan strategiavaihtoehtojen määrittämisen ja neljäs valintojen tekemisen. Viidennessä vaiheessa sovitaan toimituksen yksityiskohdista ja aloitetaan toimitukset. Työn tuloksena saatiin määritettyä toimittajasuhdestrategia Sisu Akselit Oy:n kaarevahampaisten kartiopyörien hankinnalle uudella tuoteperheellä. Valittuun suhdestrategiaan rajattiin suuresta joukosta kolme parhaiten sopivaa potentiaalista toimittajaa. Markkinoilla olevien valmistajien toiminnan tehokkuudessa havaittiin suuria eroja. Näin valintojen tuloksena arvioidaan saavutettavan kustannussäästöjä nykytilaan verrattuna. Työn sivutuotteena syntyi strategisen komponentin toimittajavalintamalli, jota voitaneen yrityksessä soveltaa jatkossakin.

The Key Features of Knowledge and Knowledge Management in Product Development Process

Tutkimusongelmana oli kuinka tiedon johtamisella voidaan edesauttaa tuotekehitysprosessia. Mitkä ovat ne avaintekijät tietoympäristössä kuin myös itse tiedossa, joilla on merkitystä erityisesti tuotekehitysprosessin arvon muodostumiseen ja prosessien kehittämiseen? Tutkimus on laadullinen Case-tutkimus. Tutkimusongelmat on ensin selvitetty kirjallisuuden avulla, jonka jälkeen teoreettinen viitekehys on rakennettu tutkimaan rajattua ongelma-aluetta case-yrityksestä. Empiirisen tutkimuksen materiaali koostuu pääasiallisesti henkilökohtaisten teemahaastattelujen aineistosta. Tulokset merkittävimmistä tiedon hyväksikäytön haittatekijöistä, kuten myös parannusehdotukset on lajiteltu teoreettisessa viitekehyksessä esitettyjen oletustekijöiden mukaan. Haastatteluissa saadut vastaukset tukevat kirjallisuudesta ja alan ammattilaiselta saatua käsitystä tärkeimmistä vaikuttavista tekijöistä. Tärkeimmät toimenpiteet ja aloitteet joilla parannettaisiin tiedon muodostumista, koskivat ennnen kaikkea työnteon ulkoisia olosuhteita, eikä niinkään tiedon muodostumisen prosessia itseään. Merkittävimpiä haittatekijöitä olivat kultturiin, fyysiseen ja henkiseen tilaan ja henkilöstöresursseihin liittyvät ongelmat. Ratkaisuja ongelmiin odotettiin saatavan lähinnä tietotekniikan, henkilöstöresurssien ja itse tiedon muokkaamisen avulla. Tuotekehitysprosessin ydin tietovirtojen ja –pääomien luokittelu ja tulkitseminen tiedon muodostusta kuvaavan Learning Spiralin avulla antoi lähinnä teoreettisia viitteitä siitä millaisia keinoja on olemassa tiedon lisäämiseen ja jakamiseen eri tietotyypeittäin. Tulosten perusteella caseyrityksessä pitäisi kiinnittää erityistä huomiota tiedon dokumentointiin ja jakamiseen erityisesti sen tiedon osalta, joka on organisaatiossa vain harvalla ja/tai luonteeltaan hyvin tacitia.