Diesel/biodiesel soot oxidation with ceo2 and ceo2-zro2-modified cordierites: a facile way of accounting for their catalytic ability in fuel combustion processes

CeO2 and mixed CeO2-ZrO2 nanopowders were synthesized and efficiently deposited onto cordierite substrates, with the evaluation of their morphologic and structural properties through XRD, SEM, and FTIR. The modified substrates were employed as outer heterogeneous catalysts for reducing the soot originated from the diesel and diesel/biodiesel blends incomplete combustion. Their activity was evaluated in a diesel stationary motor, and a comparative analysis of the soot emission was carried out through diffuse reflectance spectroscopy. The analyses have shown that the catalyst-impregnated cordierite samples are very efficient for soot oxidation, being capable of reducing the soot emission in more than 60%.

Methanol steam reforming over Cu/CeO2 catalysts: influence of zinc addition

Methanol steam reforming reaction was studied over Cu(5 wt.%)/CeO2 with and without the presence of Zn. The Zn addition decreased the Cu+2 reducibility and increased the oxygen mobility of ceria. The main products were CO2 and H2 with small amount of CO. Selectivity to CO decreased with the Zn addition and it was lower at lower reaction temperatures and lower space velocities. At 230 ºC and W/F MeOH = 648 g min mol-1 selectivities to H2 and to CO2 were 100% on Zn/Cu/Ce. The catalytic results indicated that CO was mainly a secondary product formed from reverse water gas shift reaction.

Microwave Processes in Ferrite-ferroelectric Layered Structure

This work is devoted to investigation of wave processes in new hybrid ferrite/ferroelectric structures. Spin wave devices based on ferrite films have disadvanteges. And their applications are limited. Investigated structures allow to overcome disadvantages. This investigation helps to create new class of devices. Electromagnetic analysis of hybrid spin-electromagnetic waves in ferrite/ferroelectric structures were done. As a result dispersion relation was found. Numerical solution of this dispersion relation gave us follow results. These structures can be effectively tuned by external electric and magnetic field. Methods to increase tuning range were suggested. It was found that such structures have one basic disadvantage which is connected with presence of thick ferroelectric layer. To solve this problem is to use thin ferroelectric films. But this decreases tuning range. It was confirmed by experiment that this structures can be effectively tuned by electric and magnetic fields. Resonance characteristics of ferrite/ferroelectric resonator were succesfully tuned by magnetic and electric field.

Quality and analysis of administration processes in server operations

IT outsourcing refers to the way companies focus on their core competencies and buy the supporting functions from other companies specialized in that area. Service is the total outcome of numerous of activities by employees and other resources to provide solutions to customers' problems. Outsourcing and service business have their unique characteristics. Service Level Agreements quantify the minimum acceptable service to the user. The service quality has to be objectively quantified so that its achievement or non-achievement of it can be monitored. Usually offshoring refers to the transferring of tasks to low-cost nations. Offshoring presents a lot of challenges that require special attention and they need to be assessed thoroughly. IT Infrastructure management refers to installation and basic usability assistance of operating systems, network and server tools and utilities. ITIL defines the industry best practices for organizing IT processes. This thesis did an analysis of server operations service and the customers’ perception of the quality of daily operations. The agreed workflows and processes should be followed better. Service providers’ processes are thoroughly defined but both the customer and the service provider might disobey them. Service provider should review the workflows regarding customer functions. Customer facing functions require persistent skill development, as they communicate the quality to the customer. Service provider needs to provide better organized communication and knowledge exchange methods between the specialists in different geographical locations.

Modeling of water/steam circulation in Circulating Fluidized Bed boiler

A distinctive design feature of steam boiler with natural circulation is the presence of the steam drum which plays a role of the separator of vapor from the flow of water-and-steam mixture coming into steam drum from the furnace tubes. Steam drum with unheated downcomer tubes, deducing from it, and riser (screen/furnace tubes) inside the furnace is a closed circulation loop in which movement of water (downcomer tubes) and water-and-steam mixture (riser tubes) is organized. The movement of the working fluid is appears due to occurrence of the natural pressure, determined by the difference in hydrostatic pressure and the mass of water and water-and-steam mixtures in downcomer and riser tubes and called the driving pressure of the natural circulation:

Muotin suunnittelu- ja valmistusprossin parantaminen solumuoviteollisuudessa

Diplomityö tehtiin Pohjoismainen Solumuovi Oy:lle. Tutkimusongelmaksi määriteltiin hyvin selkeästi tiedon puute muottien suunnittelusta sekä valmistuksesta. Työn tavoite oli parantaa solumuovituotteiden valmistuksessa käytettävien muottien laatua. Työn rajaus asettuu uusien muottien suunnittelu- ja valmistusprosessin parantamiseen. Työssä käsiteltiin tämän prosessin lisäksi mm. mallisuunnittelua, sekä koneen ja prosessien ominaisuuksia niiden muoteille asettamien vaatimusten pohjalta. Muottien ominaisuuksien oikeaoppinen suunnittelu on erittäin tärkeässä roolissa tulevien tuotantokustannusten muodostumisessa. Oikeaoppisella suunnittelulla tarkoitetaan työssä muottien eri osa-alueiden toisiinsa kytkeytymisen ymmärtämistä, niin muotin toimivuuden, lopputuotteen laadun sekä muotin tehokkuuden kannalta. Muottien ominaisuudet määräävät ideaalitilanteessa pitkälti koneiden sykliaikoja käytettävän raaka-aineen ja kappaleen dimensioiden lisäksi. Tämän vuoksi tilanteessa, jossa itse kone toimii moitteettomasti vakuumin, materiaalinsyötön, jäähdytyksen ja höyrytyksen osalta, saadaan muotin oikeaoppisella suunnittelulla lyhennettyä sykliaikoja ja vähennettyä virhekappaleiden määrää. Solumuovimuotin suunnitteluperiaatteita on lähes yhtä monta kuin suunnittelijoita. Mitään yksittäistä periaatetta ei voida suoraan tuomita vääränä, koska näillä muoteilla pystytään valmistamaan laadun kriteerit täyttäviä tuotteita. Useimmat suunnitteluperiaatteet pohjautuvat kuitenkin vain tietyn osa-alueen hallintaan, jonka jälkeen loput osa-alueet suunnitellaan tämän ehdoilla. Työssä saatujen tulosten pohjalta voidaan sanoa, että muotin tuottavuus on erityisesti kiinni kokonaisuudesta, ei yksittäisestä osa-alueesta.

Finnair Technical Procurement’s Processes and Service Quality

As primary objective, this thesis examines Finnair Technical Procurement’s service quality with its underlying process. As an internal unit, Technical Procurement serves as a link between external suppliers and internal customers. It is argued that external service quality requires a certain quality level within an organization. At the same time, aircraft maintenance business is subject to economic restraints. Therefore, a methodology was developed with a modified House of Quality that assists management in analyzing and evaluating Technical Procurement’s service level and connected process steps. It could be shown that qualitative and quantitative objectives do not exclude each other per se.

Polttomoottorivoimalan energiatehokkuuden parantaminen hukkalämpövirtojen sähköksi muunnolla

Tämä diplomityö on osa FCEP hankeen Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa tehtävää tutkimusta polttomoottoreiden energiatehokkuuden parantamisesta. Työn tavoitteena on saada tutkimustietoa polttomoottoreiden hukkalämpövirtojen hyödyntämisestä sähköntuotannossa. Tavoitteena on kartoittaa polttomoottorin hukkalämpövirtojen sähköksi muunnon potentiaalia valituilla menetelmillä ja tekniikoilla. Työssä tarkasteltavaksi moottoriksi valittiin DF- monipolttoainemoottori. DF-moottorin polttoaineena voidaan käyttää joko kaasua tai polttoöljyä. Laskennat suoritettiin moottorin valmistajan antamien hukkalämpövirtojen arvojen ja moottorin lämpötaseen avulla. Laskennan perusperiaatteena oli vesihöyryprosessin ja ORC-prosessien vertailu pakokaasulämmön hyödyntämisessä sekä matalalämpöisten hukkalämpövirtojen hyödyntäminen ORC-prosesseilla. Lisäksi työssä tutkittiin korkealla painesuhteella ja korkealla hyötysuhteella toimivan turboahtimen vaikutusta hukkalämpövirroista saatavaan tehoon. Diplomityössä tarkasteltiin moottorin lämpötaseen mukaisten arvojen lisäksi moottorin parametrien muuttamisen vaikutusta hukkalämpövirroista saatavaan tehoon. Moottorin parametrien muuttamisen vaikutusta moottorin akselitehoon tai moottorin lämpötaseeseen ei kuitenkaan tämän tutkimuksen puitteissa tarkasteltu. Työssä saatiin arvokasta tietoa polttomoottoreiden hukkalämpövirtojen muuntamisesta sähköksi eri menetelmillä sekä moottorin energiatehokkuuden parantamisesta.

Evaluation of the dioxin and furan formation thermodynamics in combustion processes of urban solid wastes

Specific combustion programs (Gaseq, Chemical equilibria in perfect gases, Chris Morley) are used to model dioxin and formation in the incineration processes of urban solid wastes. Thanks to these programs, it is possible to establish correlations with the formation mechanisms postulated in literature on the subject. It was found that minimum oxygen quantities are required to obtain a significant formation of these compounds and that more furans than dioxins are formed. Likewise, dioxin and furan formation is related to the presence of carbon monoxide, and dioxin and furan distribution among its different compounds depends on the chlorine and hydrogen relative composition. This is due to the fact that an increased chlorine availability leads to the formation of compounds bearing a higher chlorine concentration (penta-, hexa-, hepta-, and octachlorides), whereas an increased hydrogen availability leads to the formation of compounds bearing a lower chlorine number (mono, di-, tri-, and tetrachlorides).

Modeling of water/steam circulation in Circulating Fluidized Bed boiler

A distinctive design feature of steam boiler with natural circulation is the presence of the steam drum which plays a role of the separator of vapor from the flow of water-and-steam mixture coming into steam drum from the furnace tubes. Steam drum with unheated downcomer tubes, deducing from it, and riser (screen/furnace tubes) inside the furnace is a closed circulation loop in which movement of water (downcomer tubes) and water-and-steam mixture (riser tubes) is organized. The movement of the working fluid is appears due to occurrence of the natural pressure, determined by the difference in hydrostatic pressure and the mass of water and water-and-steam mixtures in downcomer and riser tubes and called the driving pressure of the natural circulation: S drive = H steam (ρ down + ρ mix) g where: ρ down - density of water in downcomer tubes; ρ mix - density of water in riser tubes; H steam - height of steam content section; g - acceleration of gravity. In steam boilers with natural circulation the circulation rate is usually between 10 and 30. Thus, consumption of water in the circulation circuit “circulation rate times” more than steam output of the boiler. There are two aspects of the design of natural water circulation loops. One is to ensure a sufficient mass flux of circulating water to avoid burnout of evaporator tubes. The other is to avoid tube wall temperature fluctuation and tube vibration due to oscillation of circulation velocity. The design criteria are therefore reduced, in principle, to those of critical heat flux, critical flow rate for burnout, and flow instability. In practical design, however, the circulation velocity and the void fraction at the evaporator tube outlet are used as the design criteria (Seikan I., et. al., 1999). This study has been made with assumption that the heat flux in the furnace of the boiler even all the time. The target of the study was to define the circulation rate of the boiler, thus average heat flux do not change it. I would like to acknowledge professionals from “Foster Wheeler” company for good and comfortable cooperation.

Understanding change processes in business networks : a study of convergence in Finnish telecommunications 1985-2005

Aktörer inom telekommunikationsbranschen i Finland har genomgått en intensiv förändring under de senaste 25 åren, från 1980-talets självständiga företag till företag beroende av varandra, och även av aktörer inom närliggande branscher. I dag skapas telekommunikationsmarknaden inte endast av operatörerna, utan också av mediebolag (t.ex. MTV Media) och IT-företag (t.ex. TietoEnator). Gränserna mellan olika industrier håller därmed på att suddas ut - ett fenomen som allmänt benämns som teknologisk konvergens. Konvergens innebär att någonting integreras; det kan handla om t.ex. teknologier (telefoni och Internet), företag (AOL och Time Warner), industrier (telekom, media och IT-branscherna), tjänster (mobilt TV), produkter (PDA) osv. Detta innebär att ytterst få telekomaktörer ensamma kan vidareutveckla marknaden och tekniska lösningar. Samarbete mellan aktörer krävs; mobiltelefontillverkare, innehållsproducenter, operatörer osv. bör intesifiera sitt samarbete för att kunna erbjuda attraktiva tjänster och produkter till kunder och slutanvändare. Avhandlingen fokuserar speciellt på affärsnätverk och samarbetsmönster mellan nätverksaktörer som medel för att få tillgång till resurser som krävs i en konvergenskarakteriserad affärsomgivning. Avhandlingen lyfter fram vad den teknologiska konvergensen har inneburit för telekomaktörer, dvs. att företag tvingats förändra sina strategier och verksamhetsmodeller. För många företag i branschen har anpassningen till konvergenstänkande varit utmanande, och i vissa fall kan man till och med tala om att företagen upplevt en identitetskris. Den utförda forskningen visar att konvergens uppfattas på marknaden som en pågående förändringsprocess, där varje telekomaktör är tvungen att utvärdera sin roll och position i relation till andra aktörer inom branschen. Konvergensprocesser forsätter i framtiden med ökad intensitet. Aktörerna skapar medvetet sin omgivning genom att agera i olika roller, som kan sträcka sig över industrigränser. Avhandlingen påvisar även att externa händelser och industrikontexten påverkar dynamiken i ett affärsnätverk.

Usability of laser–arc hybrid welding processes in industrial applications

Metal industries producing thick sections have shown increasing interest in the laser–arc hybrid welding process because of its clear advantages compared with the individual processes of autogenous laser welding and arc welding. One major benefit of laser–arc hybrid welding is that joints with larger gaps can be welded with acceptable quality compared to autogenous laser welding. The laser-arc hybrid welding process has good potential to extend the field of applications of laser technology, and provide significant improvements in weld quality and process efficiency in manufacturing applications. The objective of this research is to present a parameter set-up for laser–arc hybrid welding processes, introduce a methodical comparison of the chosen parameters, and discuss how this technology may be adopted in industrial applications. The research describes the principles, means and applications of different types of laser–arc hybrid welding processes. Conducted experiment processing variables are presented and compared using an analytical model which can also be used for predictive simulations. The main argument in this thesis is that profound understanding of the advanced technology of laser-arc hybrid welding will help improve the productivity of welding in industrial applications. Based on a review of the current knowledge base, important areas for further research are also identified. This thesis consists of two parts. The first part introduces the research topic and discusses laser–arc hybrid welding by characterizing its mechanism and most important variables. The second part comprises four research papers elaborating on the performance of laser– arc hybrid welding in the joining of metals. The study uses quantitative and qualitative research methods which include in-depth, interpretive analyses of results from a number of research groups. In the interpretive analysis, the emphasis is placed on the relevance and usefulness of the investigative results drawn from other research publications. The results of this study contribute to research on laser–arc hybrid welding by increasing understanding of how old and new perspectives on laser–arc hybrid welding are evidenced in industry. The research methodology applied permits continued exploration of how laser–arc hybrid welding and various process factors influence the overall quality of the weld. Thestudy provides a good foundation for future research, creates improved awareness of the laser–arc hybrid welding process, and assists the metal industry to maximize welding productivity.

Laitosmittaukset turbiinilaitoksen suorituskyvyn seurantaan ydinvoimalaitoksen vuosihuoltojen yhteydessä

Työssä kehitettiin höyryvoimalaitosprosessin tilan seurantaan laitosmittausrutiini, jolla tarkastellaan erityisesti turbiinilaitoksen suorituskykyä ennen ja jälkeen vuosihuoltojen. Laitosmittaukset on kehitetty Teollisuuden Voima Oyj:n Olkiluodon ydinvoimalaitosyksikköjen OL1 ja OL2 tarpeisiin. Mittauksilla saadaan tietoa vuosihuollon kokonaisvaikutuksista prosessiin eli muuttuiko mikään vuosihuollon aikana ja mitkä syyt johtivat muutokseen. Lisäksi säännöllisillä mittauksilla tavoitellaan pitkän aikavälin referenssitietoa prosessin tilasta. Esimerkkimittaukset tehtiin kevään 2008 vuosihuolloissa, R108 ja R208. Työssä on esitetty mittausten suorittaminen, tulosten laskenta ja tarkastelu sekä raportointi. Luotu mittausrutiini pohjautuu höyryturbiinien ja lämmönsiirtimien vastaanottokokeita käsitteleviin standardeihin sekä laitosten viimeisimpiin prosessimuutosten yhteydessä toteutettuihin suorituskykymittauksiin. Laitosmittauksista tehtiin vastaanottokokeita kevyemmät ja yksinkertaisemmat mittaustapahtumat, joilla saadaan kuitenkin riittävän luotettavaa tietoa. Tunnuslukuja, joita ei käytettävissä olevien mittatietojen avulla saatu suoraan selville tai laskettua massa- ja energiataseilla, määritettiin stationaarisen tilan mallinnusohjelmalla TEMPO:lla. Esimerkkimittaukset sujuivat hyvin ja saadut tulokset antoivat kaivattua lisätietoa vuosihuollon vaikutuksesta prosessiin. Generaattorin bruttoteho aleni OL1:llä ja pysyi ennallaan OL2:lla. OL1:n tehon aleneminen selittyi syöttöveden virtausmäärän vähenemisellä, johon vaikutti virtausmittalaitteen lähettimen vaihto. OL2:lla ei havaittu turbiiniprosessissa muutoksia, mutta lauhduttimien suorituskyky parani. Lauhduttimien suorituskyvyn paraneminen ilmeni asteisuuksien pienentymisenä, johon vaikuttivat puhdistaminen ja ilmavuotojen väheneminen.

Measuring Processes of a New Packaging Solutions with the Balanced Scorecard, case DigiCup

The aim of this study was to create a Balanced Scorecard to the DigiCup solution. The first goal was to create process descriptions to the few critical processes. The second goal was to define appropriate measurements, according to customer survey as well as following the Balanced Scorecard process description, to manage the critical success factors. The overall goal of this study was to create a performance measurement system for the solution which guides the operation towards continuous improvement. This study was conducted by using both qualitative and quantitative methods, and the analysis was done by using a case study method. The material was gathered from the current customers, the management and the employees using structured, semi-structured and open group and individual interviews. The current customers were divided into retailers and direct customers of the DigiCup solution. The questions which the customers were asked were related to the information about interviewee, company, business strategy, market, satisfaction survey and future requirements. The management defined the strategy and took part in specifying the perspectives, objectives and measurements to the Balanced Scorecard of the DigiCup solution. The employees participated into the choosing of the metrics. The material consisted from altogether sixteen interviews. At the beginning of the study the product development, the order-delivery as well as the printing processes was chosen to be the critical processes of the DigiCup solution. These processes were concentrated on already in the literature review while trying to find the characteristics of these processes as well as the critical success factors and the appropriate measurements, which could be utilized when creating the Balanced Scorecard to the DigiCup solution according to the customer survey. The appropriate perspectives, objectives and measurements were found to the DigiCup solution. The chosen measures works as a basis for the development of IT-reporting tool. As a conclusion it can be stated that when discussing a new business, where the objectives are changing according to which development’s phases the company is in, the measurement should be updated often enough.

Sellutehtaiden höyrytasojen optimaaliset paineet

Sellutehtaiden kannattavuutta pyritään lisäämään parantamalla tehtaiden energiatehokkuutta ja tehostamalla tuotantoa. Yksi keino tehtaan sähkön tuotannon lisäämiseksi on höyrytasojen paineiden alentaminen tehtaan tuotantoprosesseissa. Tällöin höyry voidaan paisuttaa turbiinissa matalampaan paineeseen. Höyryn painetasojen alentaminen kuitenkin lisää tehtaan investointikustannuksia siirtoputkistojen kokojen ja lämmönsiirtopinta-alojen kasvaessa. Tämä diplomityö on tehty Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa osana Suomen Soodakattilayhdistyksen projektia ”Skyrec – Soodakattilan sähköenergiatehokkuuden nostaminen uudelle tasolle”. Tässä diplomityössä määritetään 600 000 tonnia sellua vuodessa tuottaville Suomeen sopiville sellutehdastyypeille taloudellisesti optimaaliset höyryn painetasot. Optimaaliset höyryn painetasot määritettiin painetasojen mukaisten energiataseiden sekä investointiarvioiden perusteella. Työn taselaskennat tehtiin Lappeenrannan teknillisen yliopiston Millflow-laskentasovelluksella. Matalapainetason mukaisia investointikustannuksia arvioitiin tehtaiden putkiston, haihduttamon ja kuivauskoneen osalta. Tulosten mukaan höyrytasojen paineet on taloudellisesti kannattavaa valita tehtaan laitteiston ja prosessien mukaan alhaisimmiksi mahdollisiksi. Lisäksi työssä tarkastellaan välipainehöyryn ja nuohoushöyryn paineiden alentamisen vaikutuksia tehtaan sähkön tuotantoon sekä joillekkin tehtaan prosesseille rakennettavan oman matala- tai välipainelinjan käytön kannattavuutta. Diplomityöhön kerättiin tietoa suomalaisilla sellutehtailla käytössä olevista höyryn paineista sekä syistä painetasojen valintaan.