0 AND 02 ADSORPTION ON Ag/Cu[100]

In this work the adsorption mechanisms of atomic and molecular oxygen on Cu(100) surface are studied using ab initio simulation methods. Through the atomistic scale under-standing of the elementary oxidation processes we can further understand the large-scale oxidation. Copper is a material widely used in industry which makes it an interesting subject, and also understanding the oxidation of copper helps us understand the oxidation mechanism of other metals. First we have a look on some theory on surface alloys in general and behaviour of Ag on Cu(100) surface. After that the physical background there is behind the methods of density functional calculations are discussed, and some methods, namely potential energy surfaces and molecular dynamics, are introduced. Then there is a brief look on the numerical details used in the calculations, and after that, the results of the simulations are exhibited.

Stability Evaluation of a Paper Machine Wet End

Työssä analysoidaanprosessin vaikutusta paperikoneen stabiiliuteen. Kaksi modernia sanomalehtipaperikonetta analysoitiin ja sen perusteella molemmista prosesseista rakennettiin fysiikan lakeihin perustuvat simulointimallit APROS Paper simulointiohjelmistolla. Työn tavoitteena on selvittää, miten kyseisten koneiden prosessit eroavat toisistaan ja arvioida, miten havaitut erot vaikuttavat prosessien stabiiliuteen. Työssä tarkastellaan periodisten häiriöiden vaimenemista prosessissa. Simuloinnissa herätteenä käytettiin puhdasta valkoista kohinaa, jonka avulla eri taajuistenperiodisten häiriöiden vaimenemista analysoitiin. Prosessien häiriövasteet esitetään taajuuskoordinaatistossa. Suurimmat erot prosessien välillä löytyivät viirakaivosta ja sen sekoitusdynamiikasta. Perinteisen viirakaivon todettiin muistuttavan käyttäytymiseltään sarjaan kytkettyjä ideaalisekoittimia, kun taas pienempitilavuuksisen fluumin todettiin käyttäytyvän lähes kuin putkiviive. Vaikka erotprosessitilavuudessa sekä viirakaivon sekoitusdynamiikassa olivat hyvin selkeät, havaittiin vain marginaalinen ero prosessin välillä periodisten häiriöiden vaimenemisessa, koska erot viiraretentiotasoissa vaikuttivat eniten simulointituloksia. Matalammalla viiraretentiolla operoivan paperikoneen todettiin vaimentavan tehokkaammin prosessihäiriöitä. Samalla retentiotasolla pienempitilavuuksisen prosessin todettiin vaimentavan hitaita prosessihäiriöitä marginaalisesti paremmin. Tutkituista paperikoneista toisella simuloitiin viiraosan vedenpoistomuutoksenvaikutusta viiraretentioon ja paperin koostumukseen. Lisäksi arvioitiin viiraretention säädön toimivuutta. Viiraosan listakengän vedenpoiston todettiin aiheuttavan merkittäviä sakeus- ja retentiohäiriöitä, mikäli sen avulla poistettavan kiintoaineen virtaus tuplaantuisi. Viiraretention säädön todettiin estävän häiriöiden kierron prosessissa, mutta siirtävän ne suoraan rainaan. Retention säädön eikuitenkaan todettu olevan suoranainen häiriön lähde.

Development of support and drive systems for defiberization drum

Diplomityön tarkoituksena oli kuidutusrumpulaitteiston käytön- ja kannatuksen kehittä-minen. Työ rajattiin laajuutensa vuoksi koskemaan tuotesarjan viittä pienintä kokoa. Työn alkuosassa käsitellään kuidutuksen teoriaa ja siihen soveltuvia laitteistoja. Käytön suunnittelun kannalta olennaista käynnistystehon tarvetta on tarkasteltu lähtökohdaisesti fysiikan avulla. Perustietoja teorialle on haettu aiemmista tutkimuksista sekä kirjallisuu-desta. Tarkastelun tuloksena teoriaa on kehitty ja se on saatu vastaamaan todellisuutta aiempaa paremmin. Kannatuksen ja käytön toteuttamisvaihtoja etsittäessä on käytetty systemaattisen koneen-suunnittelun keinoja. Saatuja ideoita on arvioitu teknillis-taloudellisin perustein ja näistä on valittu parhaat vaihtoehdot jatkokehitykseen. Jatkokehitysvaiheessa ratkaisuvaihto-ehtoja on tarkasteltu komponenttitasolla ja näistä on tehty yksityiskohtaiset kustannus-laskelmat. Työn tuloksena on esitetty kannatuksen ja käytön toteutusvaihtoehto, jonka avulla voidaan saavuttaa merkittäviä kustannussäästöjä. Korkea, 30 prosentin kustannussäästö-tavoite saavutettiin.

Lämpölaajenemislaitteiston modernisointi

Insinöörityön lähtökohtana oli suunnitella ja kehittää fysiikan laboratoriotyökurssilla käytettävää mittalaitetta, jolla tutkitaan lämpölaajenemisilmiötä. Vanhassa laitteessa on kolme eri materiaalista valmistettua ympäristöstä lämpöeristettyä putkea. Putkia lämmitetään vesijohtovedellä. Aluksi putkien läpi johdetaan mahdollisimman kylmää vettä ja sen jälkeen mahdollisimman kuumaa. Lämpötilaero mitataan termojännitteen avulla ja lämpölaajeneminen mittakellon avulla. Tällä menetelmällä putkia on mahdollista lämmittää maksimissaan n. 40-50 °C. Putket ovat aivan liian lyhyitä, joten niiden lämpölaajeminen jää maksimissaan alle 1 mm:n. Lämpölaajeneminen on siis koemateriaaleilla vähäistä ja mit-tausvirheiden vaikutus suhteellisen suuri. Lisäksi mittakellon kiinnitysmekanismi mahdol-listaa mittakellon rikkoutumisen. Työn lähtökohtana oli se, että opiskelijoiden tekemät putkien lämpötilakertoimien määritykset epäonnistuivat liian usein. Lämpölaajenemislaitetta kehitettiin muuttamalla putkien lämmitys sähkövastuksella tapahtuvaksi. Näin mahdollistui jopa 150 °C:n lämpötilaeron saavuttaminen. Laitesuunnittelussa 710 mm putki korvattiin 1090 mm putkella ja mittakellon kiinnitysmekanismi uusittiin. Lisäksi huomattiin että putkea ei tarvitse lämpöeristää.

Paine-eron vaikutus ilmavuotokohdan ympäristön pintalämpötilaan

Tämä insinöörityö tehtiin EVTEK-ammattikorkeakoulun fysiikan laitokselle. EVTEK-ammattikorkeakoulu on kansainvälinen tekniikan, liiketalouden ja kulttuurin alat yhdistävä ammattikorkeakoulu. EVTEK-ammattikorkeakoulun fysiikanlaitos tarjoaa lämpökuvaus palveluja. Insinöörityön tavoitteena oli selvittää, voidaanko pintalämpötilojen muutoksesta eri painesuhteissa tehdä päätelmiä ilmavuodon suuruudesta. Työssä tutkittiin paine-eron vaikutusta rakennuksen vaipan ilmavuotokohtien pintalämpötiloihin. Työssä selvitettiin, kuinka erikokoisten ja -muotoisten ilmavuotokohtien pintalämpötilat käyttäytyvät paine-eroa muutettaessa. Tutkimuksessa selvitettiin, millaisella paine-erolla ilmavuotokohdan jäähdyttävä vaikutus alkaa näkymään pintalämpötilassa. Työ aloitettiin perehtymällä rakentamismääräyksiin, rakennusfysiikkaan, lämpökuvaus- normiin ja kirjalliseen materiaaliin sekä lämpökuvauksella havaittaviin rakennusten yleisimpiin ilmavuotokohtiin. Tutkimusta varten vuokrattiin TKK:n LVI-tekniikan laboratoriosta tutkimustila. Tilaan rakennettiin tutkimusta varten tarvittavat rakenteet, joihin tehtiin hallitusti rakennusten tyypillisimpiä ilmavuotokohtia. Tutkimuksen tuloksena saatiin tietoa rakenteiden pintalämpötilojen tasaantumisajasta paine-eron muutoksen jälkeen ja havaittiin ilmavuotojen erittäin suuri jäähdyttävä vaikutus rakenteiden pintalämpötiloihin. Rakennuksen vaipan tiiviydellä on erittäin suuri vaikutus rakennuksen energiatalouteen.

Non-Markovian Dynamics of the Spin-Boson Model

Avointen kvanttisysteemien teoria tutkii, miten vuorovaikutus laajan ympäristön kanssa muuttaa kvanttisysteemin dynamiikkaa. Kaikki kvanttisysteemit ovat pohjimmiltaan avoimia, joten tällaisten systeemien ymmärtäminen on välttämätöntä kvanttimaailman ymmärtämiseksi. Spin-bosoni -malli kuvaa avointa kaksitasosysteemiä, joka vuorovaikuttaa bosoneista koostuvan ympäristön kanssa. Useat fysikaaliset systeemit käyttäytyvät kaksitasosysteemin tavoin matalissa lämpötiloissa, jonka vuoksi spin-bosoni -mallilla on merkittävä rooli avointen kvanttisysteemien tutkimuksessa. Tutkielman ensimmäinen luku käsittelee yleistä avointen kvanttisysteemien teoriaa ja menetelmiä ei-Markovisen liikeyhtälön johtamiseksi. Ei-Markovinen liikeyhtälö kuvaa ympäristöstä systeemiin takaisin virtaavan informaation vaikutusta systeemin dynamiikkaan. Toisessa luvussa on johdettu spin-bosoni -mallille ei-Markovinen liikeyhtälö ja tarkasteltu spin-systeemin dynamiikkaa joissain erityistapauksissa. Kolmannessa luvussa on esitelty kvanttihyppymenetelmiä avointen systeemien dynamiikan ratkaisemiseksi ja sovellettu ei-Markovisten kvanttihyppyjen teoriaa spinbosoni -mallin tutkimiseksi. Ei-Markovisten kvanttihyppyjen teoriaa käyttämällä voidaan selittää spin-systeemin tiheysmatriisin populaatioissa ja koherensseissa havaittavien ei-Markovisten efektien alkuperä käännettyjen kvanttihyppyjen avulla. Tutkielman viimeisessä osassa esitellään muutamia spin-bosoni -mallin sovellutuksia fysiikan eri alueilta.

Opinto-ohjaajan uudistuva toimenkuva muuttuvassa yhteiskunnassa

Puuttuu yksi kaavio.