CFD simulation of complex phenomena containing suspensions and flow throughporous media

There is an increasing reliance on computers to solve complex engineering problems. This is because computers, in addition to supporting the development and implementation of adequate and clear models, can especially minimize the financial support required. The ability of computers to perform complex calculations at high speed has enabled the creation of highly complex systems to model real-world phenomena. The complexity of the fluid dynamics problem makes it difficult or impossible to solve equations of an object in a flow exactly. Approximate solutions can be obtained by construction and measurement of prototypes placed in a flow, or by use of a numerical simulation. Since usage of prototypes can be prohibitively time-consuming and expensive, many have turned to simulations to provide insight during the engineering process. In this case the simulation setup and parameters can be altered much more easily than one could with a real-world experiment. The objective of this research work is to develop numerical models for different suspensions (fiber suspensions, blood flow through microvessels and branching geometries, and magnetic fluids), and also fluid flow through porous media. The models will have merit as a scientific tool and will also have practical application in industries. Most of the numerical simulations were done by the commercial software, Fluent, and user defined functions were added to apply a multiscale method and magnetic field. The results from simulation of fiber suspension can elucidate the physics behind the break up of a fiber floc, opening the possibility for developing a meaningful numerical model of the fiber flow. The simulation of blood movement from an arteriole through a venule via a capillary showed that the model based on VOF can successfully predict the deformation and flow of RBCs in an arteriole. Furthermore, the result corresponds to the experimental observation illustrates that the RBC is deformed during the movement. The concluding remarks presented, provide a correct methodology and a mathematical and numerical framework for the simulation of blood flows in branching. Analysis of ferrofluids simulations indicate that the magnetic Soret effect can be even higher than the conventional one and its strength depends on the strength of magnetic field, confirmed experimentally by Völker and Odenbach. It was also shown that when a magnetic field is perpendicular to the temperature gradient, there will be additional increase in the heat transfer compared to the cases where the magnetic field is parallel to the temperature gradient. In addition, the statistical evaluation (Taguchi technique) on magnetic fluids showed that the temperature and initial concentration of the magnetic phase exert the maximum and minimum contribution to the thermodiffusion, respectively. In the simulation of flow through porous media, dimensionless pressure drop was studied at different Reynolds numbers, based on pore permeability and interstitial fluid velocity. The obtained results agreed well with the correlation of Macdonald et al. (1979) for the range of actual flow Reynolds studied. Furthermore, calculated results for the dispersion coefficients in the cylinder geometry were found to be in agreement with those of Seymour and Callaghan.

Kansainvälisen liiketoimintaosaamisen kehittämistarpeet suomalaisissa pk-yrityksissä

Tämän pro gradu -tutkielman tavoitteena oli kartoittaa suomalaisten pk-yritysten kansainvälisen liiketoimintaosaamisen kehittämistarpeita ja esittää kuinka kansainvälistymispalveluita voitaisiin kehittää vastaamaan tarpeisiin paremmin. Tutkielma jakautuu teoreettiseen ja empiiriseen osaan. Empiirisessä osassa hyödynnettiin valmista, survey-menetelmällä toteutettua tutkimusmateriaalia, jonka 122 pk-yritystä tutkittiin kvantitatiivisesti. Tutkimuksen mukaan suomalaisten pk-yritysten keskeisin kansainvälisen liiketoimintaosaamisen kehittämistarve on myynti- ja markkinointi-osaaminen. Pk-yritykset tarvitsevat ulkopuolista apua erityisesti ulkomaisten asiakkaiden ja yhteistyökumppaneiden löytämisessä. Tutkimuksen mukaan kansainvälistymispalveluiden käyttämättä jättämiseen ei vaikuta se, ettei palveluista ole saatu tarpeeksi tietoa, vaan se, ettei palveluita koeta hyödyllisiksi ja tarpeisiin vastaaviksi. Pk-yritysten kansainvälisen osaamisen kehittämiseen tarjottavat palvelut eivät täysin vastaa yritysten tarpeita. Kansainvälistymispalveluita tulisi kehittää erityisesti tarjoamalla yrityksille käytännön apua koulutuksen sijasta, tunnistamalla osaamistarpeet tehokkaammin, parantamalla alueellista tiedotusta ja lisäämällä palveluntarjoajien keskeistä yhteistyötä.

Hacia el liaison librarian: transformación de servicios bibliotecarios para dar apoyo a la docencia en la Universitat Oberta de Catalunya (UOC)

Es descriu la transformació esdevinguda en els últims dos anys en un dels dos grups operatius de la Biblioteca Virtual de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC), l'equip de Serveis de Biblioteca per a l'Aprenentatge (SBA), que té com a objectiu principal el suport al procés d'aprenentatge i la docència. Es descriu en detall l'elaboració d'una carta de serveis específica per als docents, el propòsit del qual és acompanyar-los en la recerca i selecció de recursos d'aprenentatge per a les assignatures que s'imparteixen a la UOC.

Hankintojen johtamisen riskikartoitus: Case tutkimus

Tutkielma käsittelee kohdeyrityksen hankintatoimen riskitekijöitä sekä riskienhallintaa. Tutkielmassa tehdään kohdeyritykselle riskikartoitus sekä analysoidaan tärkeimpiä riskitekijöitä ja tunnistetaan kohdeyritykselle uusia riskinäkökulmia. Tässä tutkielmassa emipiirinen osuus keskittyy kohdeyrityksen tämänhetkiseen riskienhallintaan sekä riskitekijöihin, joita yritys kohtaa. Teoreettinen osuus toimii tutkielman viitekehyksenä riskitekijöiden ja riskienhallinnan osalta sekä antaa työkalut tutkielman empiiriselle analyysille. Tutkimus on toteutettu kvalitatiivisena haastattelututkimuksena sekä analysoitu teoreettisten mallien avulla. Työssä esitetään teoreettisia riskimalleja ja työkaluja riskienhallinnalle sekä riskiprosessille. Lisäksi esitetään kohdeyrityksen riskien arviointitaulukko sekä riskikartoitustaulukot. Riskille ominaista on sen toteutumisesta aiheutuneet vahingot tai kustannukset. Hankintatoimen riskit ovat lähinnä liiketoiminnallisia riskejä, joiden taustalla nähdään aina olevan tuotto-odotuksia. Riskienhallinnalla tarkoitetaan toimia joita tehdään riskien toteutumisen todennäköisyyden minimoimiseksi sekä toteutumisesta koituvien kustannuksien ja vahinkojen minimoimiseksi.

Effect of long-range Coulomb interaction on shot-noise suppression in ballistic transport

We present a microscopic analysis of shot-noise suppression due to long-range Coulomb interaction in semiconductor devices under ballistic transport conditions. An ensemble Monte Carlo simulator self-consistently coupled with a Poisson solver is used for the calculations. A wide range of injection-rate densities leading to different degrees of suppression is investigated. A sharp tendency of noise suppression at increasing injection densities is found to scale with a dimensionless Debye length related to the importance of space-charge effects in the structure.

Esquema para interpretação de espectros de substâncias orgânicas na região do infravermelho

This article decribes a simple and systematic method to interpret an infrared spectrum using a flow chart to elucidate the structure of a simple organic compound. It is aimed at undergraduate courses of organic chemistry to make beginners proficient. The proposed flow chart for infrared spectrum interpretation and characterization of organic compounds is suitable for theoretical and experimental courses.

Toimittajien ja alihankkijoiden hyväksyntä projektiliiketoiminnassa

Työ on tehty Siemens Osakeyhtiön Logistiikka ja Osto yksik6ssa. Tavoitteena oli kartoittaa toimittajien hallintamallin toimivuutta sekä pyrkiä parantamaan toimittajien valintaa. Ostettaessa toimittajilta palveluita toteutettaviin projekteihin toimittajien hallintamalli toimii perustana sille, kuinka toimittaja valitaan ja mitä toimittajan valinnassa on otettava huomioon. Laadukkaaseen lopputulokseen pyrittäessä on erittäin tärkeää, että projektiin saadaan toimittaja, joka täyttää kaikki sille asetetut laadulliset, taloudelliset sekä tekniset vaatimukset. Työ pohjautuu teoriassa esitettyihin projektin määrittelemiseen, hankintatoimeen, toimittajien luokitteluun, yhteisty6n kehittämiseen sekä laatujohtamiseen. Työ toteutettiin haastattelututkimuksella, jossa haastateltiin Siemens Osakeyhtiön viiden eri toimialan projektipäällikköä. Tarkoituksena oli perehtyä toimialojen tapoihin hankkia toimittajia toteutettaviin projekteihin. Tutkimuksen pääpaino oli toimittajissa, jotka toteuttavat sdhk6asennuksia, kaytt6onottoa, suunnittelua, kokoonpanoa sekä rakentamista. Haastattelujen perusteella tutustuttiin toimialojen totutettuihin projekteihin, joita verrattiin haastattelusta saatuihin tuloksiin. Havaintojen perusteella annettiin kehitysehdotuksia, joilla kyettäisiin parantamaan toimittajien valintaa sekä toimittajien hallintamallia.

Alueverkkojen yhteisöllisyyden edistäminen, vaihtoehtojen arviointi ja yhteisöverkkoportaalin toteutus

Internetin yhteisöpalvelut ovat saavuttaneet suuren suosion. Ne mahdollistavat digitaalisten yhteisöjen ja yhteisöllisyyden tunteiden aikaansaamisen käyttäjien välille. Kehittyneet verkkoyhteydet ja sisältötekniikat ovat antaneet mahdollisuuden monipuolisten vuorovaikutustyökalujen toteuttamiseksi. Sähköinen yhteisöllisyys on nouseva trendi, joka tukee arkipäivästä todellisuutta. Verkkojen paikallinen kehitys, niin laajakaistan kuin erilaisten alueverkkojen avulla on nostanut ajatuksia luoda myös paikallista yhteisöllisyyttä globaalien yhteisöpalvelujen rinnalle. Nopeiden alueverkkojen laajentuminen ovat tuoneet edistyneet verkkoyhteydet niin lähiöihin kuin taajamienkin ulkopuolelle. Avointen alueverkkojen mallissa verkko ja palvelukerros ovat eriytetty toisistaan. Ulkopuoliset palveluntarjoajat voivat tarjota palveluitaan suoraan alueverkon käyttäjille lähempänä verkkotasoa, verrattuna perinteiseen yhden verkkooperaattorin malliin. Tämä mahdollistaa uusien innovatiivisempien palveluiden kehittelyn. Tässä diplomityössä tutkittiin mahdollisuuksia joilla voidaan edistää yhteisöllisyyttä paikallisissa alueverkoissa ja hyödyntää niiden paikallista suorituskykyä, sekä resursseja palveluiden toteutuksessa. Työssä selvitettiin ensin mistä käsitteet yhteisö ja yhteisöllisyys ovat muodostuneet. Selvityksen pohjalta tutkittiin mitä teknisiä menetelmiä on yhteisöjen ja yhteisöllisyyden tunteen aikaansaamiseksi olemassa. Selvityksen tuloksena syntyi teknologinen tiekartta tietoverkkoyhteisöllisyyteen, sekä sosiaalisten palvelualustojen luokittelukaavio, joiden tarkoitus on yhdessä kuvastaa yhteisöllisyyttä tukevia palvelumahdollisuuksia. Työn viimeisessä vaiheessa toteutettiin yhteisöllinen alueverkkopalvelu, sekä yhteisövalvontajärjestelmä – lisäarvopalvelukonsepti, jotka pyrkivät hyödyntämään paikallisen alueverkon tarjoamaa suorituskykyä ja resursseja.

The Role of the Delay Time in the Modeling of Biological Range Expansions

The time interval between successive migrations of biological species causes a delay time in the reaction-diffusion equations describing their space-time dynamics. This lowers the predicted speed of the waves of advance, as compared to classical models. It has been shown that this delay-time effect improves the modeling of human range expansions. Here, we demonstrate that it can also be important for other species. We present two new examples where the predictions of the time-delayed and the classical (Fisher) approaches are compared to experimental data. No free or adjustable parameters are used. We show that the importance of the delay effect depends on the dimensionless product of the initial growth rate and the delay time. We argue that the delay effect should be taken into account in the modeling of range expansions for biological species

Análise de compostos sulfurados em efluentes gasosos de refinaria de petróleo

This work discusses an analytical procedure for analysis of sulfur compounds in treated petroleum refinery gaseous effluents using a sulfur chemiluminescence detector with dual plasma burner (SCD-DP). Calibration was accomplished by using standards and gaseous streams of known concentration of sulfur compounds. The response factors agree with the calibration table of ASTM standard D 5504 (2008). The detection range for sulfur compounds is in μg m-3. The analytical procedure allowed the construction of a chromatographic chart of sulfur compounds present in several refinery gaseous effluents. SO2 was the most difficult compound to be determined because of its high reactivity.

Ydinvoiman havainnollistaminen tiedekeskusympäristössä

Diplomityön lähtökohtana on energia-aiheisen tiedekeskuksen suunnitteleminen Etelä-Karjalan alueelle. Tiedekeskuksen tavoitteena on hyödyntää Lappeenrannan teknillisen yliopiston energiaosaamista sekä saada maakuntaan lisää matkailijoita kiinnostavan vierailukohteen myötä. Työssä keskitytään ydinvoiman esilletuomiseen tiedekeskusympäristössä. Siinä esitellään oppimiseen liittyviä menetelmiä sekä niiden soveltamista ydinvoima-aiheisiin tiedekeskusympäristössä. Työtä varten teetettiin kyselytutkimus, jolla kartoitettiin kansalaisten mielenkiintoa energia-aiheista tiedekeskusta kohtaan sekä ennakkotietoja ja -käsityksiä energiantuotannosta. Tutkimuksesta saatuja tuloksia verrattiin aikaisemmin tehtyjen tutkimusten tuloksiin. Lisäksi työssä esitellään pääpiirteissään ajatus suunnitellusta tiedekeskuksesta sisältöineen. Työn yhteydessä ilmeni, että ajatus energia-aiheisesta tiedekeskuksesta on kiinnostava, ja teetetyn kyselytutkimuksen perusteella käsitykset ydinvoimasta ovat osittain ristiriidassa todellisuuden kanssa. Oleelliset kohdat ydinvoiman havainnollistamisessa liittyvät ydinvoiman käytön turvallisuustekijöihin, ydinjätteen loppusijoitukseen sekä ydinvoiman etuihin ja haittoihin muihin energiantuotantotapoihin verrattuna.

Implementação de um método robusto para o controle fiscal de umidade em queijo minas artesanal. Abordagem metrológica multivariada

This study developed and validated a method for moisture determination in artisanal Minas cheese, using near-infrared spectroscopy and partial-least-squares. The model robustness was assured by broad sample diversity, real conditions of routine analysis, variable selection, outlier detection and analytical validation. The model was built from 28.5-55.5% w/w, with a root-mean-square-error-of-prediction of 1.6%. After its adoption, the method stability was confirmed over a period of two years through the development of a control chart. Besides this specific method, the present study sought to provide an example multivariate metrological methodology with potential for application in several areas, including new aspects, such as more stringent evaluation of the linearity of multivariate methods.

Täystehokonvertterin tehohäviöt ja hyötysuhde

Diplomityössä perehdytään tuuliturbineissa käytettyjen täystehokonvertterien tehohäviöihin ja hyötysuhteeseen. Täystehokonvertterissa generaattorin tuottama sähköteho tasasuunnataan hyvällä hyötysuhteella aktiivisella geenraattorisillalla konvertterin välipiiriin ja edelleen vaihtosuunnataan aktiivisella verkkovaihtosuuntaajasillalla siirtoverkkoon. Työn tarkoituksena on antaa yleiskuva tehohäviöiden jakautumisesta ja yksinkertaistaa niiden laskentaa. Häviömekanismit ja häviöiden määräytyminen esitellään pääkomponenttitasolla. Tehohäviöiden osalta keskitytään erityisesti muuntajateräksestä valmistettujen sinisuotimien ja du/dt-suotimien rautahäviöihin. Ongelmana rautahäviöiden määrittämisessä on korkeilla taajuuksilla tapahtuvat häviöt, joiden laskentaan ei ole yleensä saatavilla tarvittavia materiaaliparametrejä. Tehohäviöiden laskentaa varten toteutettu laskentasovellus on esitelty periaatteellisina vuokaavioina ja sovelluksella saatavia tuloksia on esitetty ja vertailtu mitattuihin tuloksiin.

The purpose and use of passenger ships in 2058 - Future scenarios generated by the Delphi method

The purpose of the thesis is to generate scenarios of future purposes and of use of ships, suitable for STX Finland Cruise Oy to design and build, over a 50 year time span by applying the Delphi method and an open innovation approach in a future workshop. The scenarios were mapped out with help of two Delphi survey rounds and one future workshop. The number of participants in both surveys and the workshop was some twenty experts in each, representing various fields. On the basis of the first survey round, four different subject areas were selected for analysis: purposes for the use of ships; energy efficiency of cruises and ships; cost efficiency of sea transportation and vacation; and the views and expectations of the customers in the future. As a result of the future workshop, four different themes were established, which were studied further during the second Delphi round. The themes are future service and operation concepts; versatile uses of the space in ships; communication of environmental benefits of ships, future energy solutions and social interaction between passengers onboard. In addition to generating the scenarios, further aim of the thesis is to implement the Delphi method and workshop activity as foresight tools for STX Europe and to produce a chart of a future shipbuilding foresight community to can serve the open innovation processes in the maritime cluster as a whole.

Vesiteiden pato- ja sulkurakenteiden korjaustarpeen määrittäminen Suomen merkittävimmissä vesivoimalaitoksissa

Tämän diplomityön tavoitteena oli kartoittaa suomalaisten vesivoimalaitosten vesiteiden pato – ja sulkurakenteiden tulevia korjaustarpeita seuraavien viiden vuoden aikana. Tutkimuskohteiksi rajattiin yli 1 MW:n ja ennen vuotta 1975 valmistuneet sekä vielä peruskorjaamattomat kohteet. Näillä rajauksilla muodostui 73 vesivoimalaitoksen joukko. Näissä vesivoimalaitoksissa oli yhteensä 133 koneistoa ja 394 erilaista sulkurakennetta. Tutkimusaineisto hankittiin haastattelemalla 30 henkilöä yhteensä 24:stä eri yhtiöstä. Haastateltavat olivat pääasiassa laitosten käyttö- tai kunnossapitopäälliköitä, mutta myös omistajayhtiöiden ylintä johtoa. Strukturoidun haastattelulomakkeen avulla toteutettuna haastattelu oli siten lähes puhdas kyselytutkimus, jonka vastausprosentiksi muodostui 100 %. Haastattelu mahdollisti epäselvien yksityiskohtien selvittämisen ja siten tutkimuksen luotettavuus muodostui suuremmaksi kuin pelkällä kyselylomake - mittauksella. Tulokset osoittivat, että tulevia korjaustarpeita havaittiin noin kolmasosassa tutkimuskohteista. Tyypillisimmät korjaustarpeet ovat vesiteiden betonirakenteisiin tulleissa vaurioissa sekä sulkurakenteiden teknisen ikääntymisen myötä tulevissa tiiviysongelmissa sekä toiminnallisissa vioissa.