Energiatiedon hallintajärjestelmän suorituskyvyn määrittäminen ja todentaminen

Sähkömarkkinoiden vapautumisen jälkeen energia-alalle on muodostunut entistä suurempi kysyntä kehittyneille energiatiedon hallintaaan erikoistuneille tietojärjestelmille. Uudet lakisäädökset sekä tulevaisuuden kokonaisvaltaiset tiedonkeruujärjestelmät, kuten älykkäät mittarit ja älykkäät sähköverkot, tuovat mukanaan entistä suuremman prosessoitavan tietovirran. Nykyaikaisen energiatietojärjestelmän on kyettävä vastaamaan haasteeseen ja palveltava asiakkaan vaatimuksia tehokkaasti prosessien suorituskyvyn kärsimättä. Tietojärjestelmän prosessien on oltava myös skaalautuvia, jotta tulevaisuuden lisääntyneet prosessointitarpeet ovat hallittavissa. Tässä työssä kuvataan nykyaikaisen energiatietojärjestelmän keskeiset energiatiedon hallintaan ja varastointiin liittyvät komponentit. Työssä esitellään myös älykkäiden mittareiden perusperiaate ja niiden tuomat edut energia-alalla. Lisäksi työssä kuvataan visioita tulevaisuuden älykkäiden sähköverkkojen toteutusmahdollisuuksista. Diplomityössä esitellään keskeisiä suorituskykyyn liittyviä kokonaisuuksia. Lisäksi työssä kuvataan keskeiset suorituskyvyn mittarit sekä suorituskykyvaatimukset. Järjestelmän suorituskyvyn arvioinnin toteuttamiseen on erilaisia menetelmiä, joista tässä työssä kuvataan yksi sen keskeisine periaatteineen. Suorituskyvyn analysointiin käytetään erilaisia tekniikoita, joista tässä diplomityössä esitellään tarkemmin järjestelmän mittaus. Työssä toteutetaan myös case-tutkimus, jossa analysoidaan mittaustiedon sisääntuontiin käytettävän prosessin kahta eri kehitysversiota ja näiden suorituskykyominaisuuksia. Kehitysversioiden vertailussa havaitaan, että uusi versio on selkeästi edellistä versiota nopeampi. Case-tutkimuksessa määritetään myös suorituskyvyn kannalta optimaalinen rinnakkaisprosessien määrä ja tutkitaan prosessin skaalautuvuutta. Tutkimuksessa todetaan, että uusi kehitysversio skaalautuu lineaarisesti.

Proceedings of JAC 2010. Journées Automates Cellulaires

The second Symposium on Cellular Automata “Journ´ees Automates Cellulaires” (JAC 2010) took place in Turku, Finland, on December 15-17, 2010. The first two conference days were held in the Educarium building of the University of Turku, while the talks of the third day were given onboard passenger ferry boats in the beautiful Turku archipelago, along the route Turku–Mariehamn–Turku. The conference was organized by FUNDIM, the Fundamentals of Computing and Discrete Mathematics research center at the mathematics department of the University of Turku. The program of the conference included 17 submitted papers that were selected by the international program committee, based on three peer reviews of each paper. These papers form the core of these proceedings. I want to thank the members of the program committee and the external referees for the excellent work that have done in choosing the papers to be presented in the conference. In addition to the submitted papers, the program of JAC 2010 included four distinguished invited speakers: Michel Coornaert (Universit´e de Strasbourg, France), Bruno Durand (Universit´e de Provence, Marseille, France), Dora Giammarresi (Universit` a di Roma Tor Vergata, Italy) and Martin Kutrib (Universit¨at Gie_en, Germany). I sincerely thank the invited speakers for accepting our invitation to come and give a plenary talk in the conference. The invited talk by Bruno Durand was eventually given by his co-author Alexander Shen, and I thank him for accepting to make the presentation with a short notice. Abstracts or extended abstracts of the invited presentations appear in the first part of this volume. The program also included several informal presentations describing very recent developments and ongoing research projects. I wish to thank all the speakers for their contribution to the success of the symposium. I also would like to thank the sponsors and our collaborators: the Finnish Academy of Science and Letters, the French National Research Agency project EMC (ANR-09-BLAN-0164), Turku Centre for Computer Science, the University of Turku, and Centro Hotel. Finally, I sincerely thank the members of the local organizing committee for making the conference possible. These proceedings are published both in an electronic format and in print. The electronic proceedings are available on the electronic repository HAL, managed by several French research agencies. The printed version is published in the general publications series of TUCS, Turku Centre for Computer Science. We thank both HAL and TUCS for accepting to publish the proceedings.

Potential of the Osteoclast’s Proton Pump as a Drug Target in Osteoporosis

Decreasing bone mass during aging predisposes to fractures and it is estimated that every second woman and one in five men will suffer osteoporotic fractures during their lifetime. Bone is an adaptive tissue undergoing continuous remodeling in response to physical and metabolic stimuli. Bone mass decreases through a net negative balance in the bone remodeling process of bone, in which the new bone incompletely replaces the resorbed bone mass. Bone resorption is carried out by the osteoclasts; the bone mineral is solubilized by acidification and the organic matrix is subsequently degraded by proteases. Several classes of drugs are available for prevention of osteoporotic fractures. They act by different mechanisms to increase bone mass, and some of them act mainly as antiresorptives by inhibition of osteoclast formation or their function. Optimally, a drug should act selectively on a specific process, since other processes affected usually result in adverse effects. The purpose of this study was to evaluate whether the osteoclastic vacuolar adenosine trisphosphatases (V-ATPase), which drives the solubilization of bone mineral, can be selectively inhibited despite its ubiquitous cellular functions. The V-ATPase is a multimeric protein composed of 13 subunits of which six possesses two or more isoforms. Selectivity for the osteoclastic V-ATPase could be provided if it has some structural uniqueness, such as a unique isoform combination. The a3 isoform of the 116kDa subunit is inevitable for bone resorption; however, it is also present in, and mainly limited to, the lysosomes of other cells. No evidence of a structural uniqueness of the osteoclastic V-ATPase compared to the lysosomal V-ATPase was found, although this can not yet be excluded. Thus, an inhibitor selective for the a3 isoform would target the lysosomal V-ATPase as well. However, the results suggest that selectivity for bone resorption over lysosomal function can be obtained by two other mechanisms, suggesting that isoform a3 is a valid target. The first is differential compensation; bone resorption depends on the high level of a3 expression, and is not compensated for by other isoforms, while the lower level of a3 in lysosomes of other cells may be partly compensated for. The second mechanism is because the bone resorption process itself is fundamentally different from lysosomal acidification because of the chemistry of bone dissolution and the anatomy of the resorbing osteoclast. By this mechanism, full inhibition of bone resorption is obtained with more than tenfold lower inhibitor concentration than those needed to fully inhibit lysosomal acidification. The two mechanisms are additive. Based on the results, we suggest that bone resorption can be selectively inhibited if VATPase inhibitors that are sufficiently selective for the a3 isoform over the other isoforms are developed.

VEGETATIVE RESCUE AND CUTTINGS PROPAGATION OF Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze

Brazilian pine or araucaria (Araucaria angustifolia) is a coniferous tree with great economic, social and environmental importance in southern Brazil, being exploited for both wood production and for its edible pine nuts. However, no efficient cloning techniques are available and, therefore, the purpose of this study was to evaluate the effectiveness of vegetative rescue methods for cuttings propagation of the species. Shoots/cuttings were generated in two ways: 26 years old trees underwent coppicing and 20 years old trees had the primary branches on the upper third of crown pruned at 2, 20 and 50 cm from the main trunk. Orthotropic shoots were rooted after application of indole-3-butyric acid (IBA) at 0, 2, 4 and 6 g.L-1. Coppicing produced 47 cuttings per plant with 90% orthotropic shoots, while pruning resulted in 182 cuttings per plant with 44% orthotropic shoots. Rooting success indexes were low with no influence of IBA, although they are slightly superior to the ones available in the literature for the species, ranging from 12 to 30% for the coppice shoots and from 0 to 28% for the branches shoots. We conclude that both vegetative rescue techniques are viable and have potentially important applications. Coppicing is recommended for the propagation aiming the production of wood, while shoots derived from the side branches of the crown are more appropriate for seeds orchards formation.

Simulation of Solid Processes by Aspen Plus

Solid processes are used for obtaining the valuable minerals. Due to their worth, it is obligatory to perform different experiments to determine the different values of these minerals. With the passage of time, it is becoming more difficult to carry out these experiments for each mineral for different characteristics due to high labor costs and consumption of time. Therefore, scientists and engineers have tried to overcome this issue. They made different software to handle this problem. Aspen is one of those software for the calculation of different parameters. Therefore, the aim of this report was to do simulation for solid processes to observe different effect for minerals. Different solid processes like crushing, screening; filtration and crystallization were simulated by Aspen Plus. The simulation results are obtained by using this simulation software and they are described in this thesis. It was noticed that the results were acceptable for all solid processes. Therefore, this software can be used for the designing of crushers by calculating the power consumption of crushers, can design the filter and for the calculation of material balance for all processes.

Systems of aerial spraying for soybean rust control

The soybean rust caused by Phakopsora pachyrhizi is considered the main soybean disease and consequently the appropriate selection and the use of spraying equipment are vital for its control. The aim of this study was to evaluate the performance of aerial application equipment for soybean rust control. It was used: Micronair AU 5000 at 10 L ha-1 (with oil) and at 20 L ha-1 (without oil); Stol ARD atomizer at 10 and 20 L ha-1 (both with oil) and Spectrum (electrostatic) at 10 L ha-1 (without oil). The adjuvant was cotton oil (1.0 L ha-1) with emulsifier (BR 455) at 0.025 L ha-1. The field trial was set up at the 3rd fungicide application, when f four replications of each treatment. There were no statistical differences among treatments related to fungicide deposits by at a Confidence Interval of 95%. It was observed that the best results were obtained with Micronair (10 L ha-1 with oil), Stol (20 L ha-1 with oil) and electrostatic system at 10 L ha-1 with the lowest relative humidity (64%).

Pohjoiset maisemat : "Eurooppalaisen maisemayleissopimuksen toteuttaminen Pohjois-Kalotin kunnissa" - Konferenssi Inarissa 7.-9.9.2011

Kansainvälinen Eurooppalaisen maisemayleissopimuksen tavoitteiden saavuttamista edistävä konferenssi järjestettiin Inarissa 7.-9.9.2011. Konferenssissa käsiteltiin maisemasopimuksen tavoitteita, tarpeita ja mahdollisuuksia Pohjois-Kalotin alueella. Tähän raporttiin on koottu konferenssissa esiintyneiden asiantuntijoiden laatimat artikkelit aiheesta. Raportin toivotaan helpottavan alueiden käytön suunnittelijoita käytännön työssään ja rohkaisevan kuntia toteuttamaan tulevaisuuden suunnittelua Eurooppalaisen maisemayleissopimuksen tavoitteiden mukaisesti. Raportti on saatavissa viidellä eri kielellä: suomeksi, ruotsiksi, norjaksi, pohjoissaameksi ja englanniksi. Pohjois-Kalotin aluetta yhdistää yhteinen tunnusomainen maisema. Saamelaiskulttuurin sekä poronhoidon muovaamat tunturimaisemat ja upeat jokivarsimaisemat heijastuvat ympäristössä laaja-alaisesti. Alueen maisemalle haasteita tuovat sen moninaiset maankäyttömuodot ja elinkeinot, kuten matkailu, kaivosteollisuus ja energiantuotanto. Arvokkaiden maisemapiirteiden säilyttäminen vaatii erityistä tuntemusta ja tietämystä alueen kunnissa. Maisemansuojelua ja -hoitoa toteutetaan alueiden- ja maankäytön suunnittelun kautta, pääasiallisesti kaavoituksella ja maisemanhoitosuunnitelmilla. Pohjois-Kalotin alueen kunnissa on erilaiset osin toisistaan poikkeavat toimintatavat ja käytännöt maisemanhoidossa. Kuitenkin alueen asukkailla on yhtäläisiä intressejä elinympäristönsä suojeluun ja säilyttämiseen. Maisema nähdään vetovoimatekijänä, jota ei haluta menettää. Lisääntyvät maankäyttötarpeet kunnissa luovat tarpeen entistä moniulotteisemmalle suunnittelulle. Paikallisten tahojen osallistaminen suunnitteluprosesseihin aikaisessa vaiheessa ja monimuotoinen vuorovaikutus, niin toimijoiden, kansalaisten kuin viranomaisten välillä vähentää konfliktien muodostumista. Tutkimustiedon tehokkaampi hyödyntäminen ja valtiorajat ylittävä yhteistyö helpottaa päätöksentekoa ja luo yhteisiä linjoja maisemansuojelutyöhön. Yhteiset kokemukset, käytännöt ja tietotaidon jakaminen sekä laajemman maisemakokonaisuuden hahmottaminen parantaa eurooppalaisen maisemayleissopimuksen tavoitteiden toteutumista. Työn jatkuvuuden varmistamiseksi Pohjois-Kalotin alueelle suunnitellaan perustettavaksi maisemayhteistyöryhmä, jonka tehtävä on maisemapolitiikan kehittäminen ja eteenpäin vieminen.

Northern Landscapes : ʻʻImplementation of the European Landscape Convention In the North Calotte Area Municipalitiesʼʼ - Conference in Inari, Finland 7-9.9.2011

The conference promoting the objectives of the international European Landscape Convention (ELC) was held on 7-9 September 2011 in Inari. The primary aim of the conference was to increase awareness of the ELC and the prospects and requirements it brings to practical planning work, especially at the municipal level. The conference speakers included top experts from Sweden, Norway, Finland, France, Holland and Catalonia. This report is a collection of articles written by the experts in the ELC conference. The report is available in five languages: Finnish, Swedish, Norwegian, Northern Sámi and English. The common characteristics of the North Calotte area, such as the magnificent riverside scenery and the beautiful fell landscapes formed by the Sámi culture and reindeer management are broadly reflected in the environment. Alongside the traditional forms of land use, many other livelihoods and forms of land use now need to be accommodated in the area. Tourism, energy production, mining industry and new infrastructure create new and manifold challenges to the authorities in charge of land use in these areas. Municipalities need information and support for versatile planning in the future, so that the unique and valuable characteristics of the North can be preserved. Landscape protection and management in the landscape areas is executed through areal and land use planning, mainly through town planning and the creation of landscape management plans. The municipalities in the North Calotte region have their own partly divergent methods and practices, based on the various land use processes are executed. The municipalities and inhabitants have a great interest in preserving and protecting their living environment and maintaining and increasing the appeal of the area. Landscape is viewed as one of the most significant appealing factors that cannot be lost. The increasing land use in municipalities, for example due to energy production, mining industry and increasing tourism, create a need for more multidimensional planning. The reconciliation of the wishes of different interest groups, and traditional and new livelihoods will not be easy. Conflict is inevitable. This will lead to a greater need to engage local bodies to the planning processes right from the start of the projects. Close cooperation between different administrative branches, operators, local bodies and landscape research promote the objectives of the convention. To ensure that the work continues, a landscape co-operation group is planned to be established in the North Calotte area. It´s main task is to promote and develop landscape policy in the area.

Landskapet i nord : ”Gjennomføring av Den europeiska Landskapskonvensjonen i kommunene på Nord-Kalotten” – Konferansen 7.-9. 9.2011, Enare, Finland

Kansainvälinen Eurooppalaisen maisemayleissopimuksen tavoitteiden saavuttamista edistävä konferenssi järjestettiin Inarissa 7.-9.9.2011. Konferenssissa käsiteltiin maisemasopimuksen tavoitteita, tarpeita ja mahdollisuuksia Pohjois-Kalotin alueella. Tähän raporttiin on koottu konferenssissa esiintyneiden asiantuntijoiden laatimat artikkelit aiheesta. Raportin toivotaan helpottavan alueiden käytön suunnittelijoita käytännön työssään ja rohkaisevan kuntia toteuttamaan tulevaisuuden suunnittelua Eurooppalaisen maisemayleissopimuksen tavoitteiden mukaisesti. Raportti on saatavissa viidellä eri kielellä: suomeksi, ruotsiksi, norjaksi, pohjoissaameksi ja englanniksi. Pohjois-Kalotin aluetta yhdistää yhteinen tunnusomainen maisema. Saamelaiskulttuurin sekä poronhoidon muovaamat tunturimaisemat ja upeat jokivarsimaisemat heijastuvat ympäristössä laaja-alaisesti. Alueen maisemalle haasteita tuovat sen moninaiset maankäyttömuodot ja elinkeinot, kuten matkailu, kaivosteollisuus ja energiantuotanto. Arvokkaiden maisemapiirteiden säilyttäminen vaatii erityistä tuntemusta ja tietämystä alueen kunnissa. Maisemansuojelua ja -hoitoa toteutetaan alueiden- ja maankäytön suunnittelun kautta, pääasiallisesti kaavoituksella ja maisemanhoitosuunnitelmilla. Pohjois-Kalotin alueen kunnissa on erilaiset osin toisistaan poikkeavat toimintatavat ja käytännöt maisemanhoidossa. Kuitenkin alueen asukkailla on yhtäläisiä intressejä elinympäristönsä suojeluun ja säilyttämiseen. Maisema nähdään vetovoimatekijänä, jota ei haluta menettää. Lisääntyvät maankäyttötarpeet kunnissa luovat tarpeen entistä moniulotteisemmalle suunnittelulle. Paikallisten tahojen osallistaminen suunnitteluprosesseihin aikaisessa vaiheessa ja monimuotoinen vuorovaikutus, niin toimijoiden, kansalaisten kuin viranomaisten välillä vähentää konfliktien muodostumista. Tutkimustiedon tehokkaampi hyödyntäminen ja valtiorajat ylittävä yhteistyö helpottaa päätöksentekoa ja luo yhteisiä linjoja maisemansuojelutyöhön. Yhteiset kokemukset, käytännöt ja tietotaidon jakaminen sekä laajemman maisemakokonaisuuden hahmottaminen parantaa eurooppalaisen maisemayleissopimuksen tavoitteiden toteutumista. Työn jatkuvuuden varmistamiseksi Pohjois-Kalotin alueelle suunnitellaan perustettavaksi maisemayhteistyöryhmä, jonka tehtävä on maisemapolitiikan kehittäminen ja eteenpäin vieminen.

Davviduovdagat : ”Eurohpálaš duovddaoktasašsoahpamuša ollašuhttin Davvikalohta gielddain” Konfereansa čakčamánu 7.-9. beaivve 2011, Anár, Suopma

Kansainvälinen Eurooppalaisen maisemayleissopimuksen tavoitteiden saavuttamista edistävä konferenssi järjestettiin Inarissa 7.-9.9.2011. Konferenssissa käsiteltiin maisemasopimuksen tavoitteita, tarpeita ja mahdollisuuksia Pohjois-Kalotin alueella. Tähän raporttiin on koottu konferenssissa esiintyneiden asiantuntijoiden laatimat artikkelit aiheesta. Raportin toivotaan helpottavan alueiden käytön suunnittelijoita käytännön työssään ja rohkaisevan kuntia toteuttamaan tulevaisuuden suunnittelua Eurooppalaisen maisemayleissopimuksen tavoitteiden mukaisesti. Raportti on saatavissa viidellä eri kielellä: suomeksi, ruotsiksi, norjaksi, pohjoissaameksi ja englanniksi. Pohjois-Kalotin aluetta yhdistää yhteinen tunnusomainen maisema. Saamelaiskulttuurin sekä poronhoidon muovaamat tunturimaisemat ja upeat jokivarsimaisemat heijastuvat ympäristössä laaja-alaisesti. Alueen maisemalle haasteita tuovat sen moninaiset maankäyttömuodot ja elinkeinot, kuten matkailu, kaivosteollisuus ja energiantuotanto. Arvokkaiden maisemapiirteiden säilyttäminen vaatii erityistä tuntemusta ja tietämystä alueen kunnissa. Maisemansuojelua ja -hoitoa toteutetaan alueiden- ja maankäytön suunnittelun kautta, pääasiallisesti kaavoituksella ja maisemanhoitosuunnitelmilla. Pohjois-Kalotin alueen kunnissa on erilaiset osin toisistaan poikkeavat toimintatavat ja käytännöt maisemanhoidossa. Kuitenkin alueen asukkailla on yhtäläisiä intressejä elinympäristönsä suojeluun ja säilyttämiseen. Maisema nähdään vetovoimatekijänä, jota ei haluta menettää. Lisääntyvät maankäyttötarpeet kunnissa luovat tarpeen entistä moniulotteisemmalle suunnittelulle. Paikallisten tahojen osallistaminen suunnitteluprosesseihin aikaisessa vaiheessa ja monimuotoinen vuorovaikutus, niin toimijoiden, kansalaisten kuin viranomaisten välillä vähentää konfliktien muodostumista. Tutkimustiedon tehokkaampi hyödyntäminen ja valtiorajat ylittävä yhteistyö helpottaa päätöksentekoa ja luo yhteisiä linjoja maisemansuojelutyöhön. Yhteiset kokemukset, käytännöt ja tietotaidon jakaminen sekä laajemman maisemakokonaisuuden hahmottaminen parantaa eurooppalaisen maisemayleissopimuksen tavoitteiden toteutumista. Työn jatkuvuuden varmistamiseksi Pohjois-Kalotin alueelle suunnitellaan perustettavaksi maisemayhteistyöryhmä, jonka tehtävä on maisemapolitiikan kehittäminen ja eteenpäin vieminen.

Nordliga landskap : "Tillämpning av den europeiska landskapskonventionen i kommunerna på Nordkalotten" - Konferensen 7.-9.9.2011, Enare, Finland

För att kunna nå de uppsatta målen för den europeiska landskapskonventionen anordnades en internationell europeisk konferens den 7–9 september 2011 i Enare. Konferensen var främst inriktad på att öka kunskapen om den europeiska landskapskonventionen och de möjligheter och behov den ger vad gäller det praktiska planeringsarbetet, särkilt på kommunnivå. Den här rapport är samlat artikel skrev av ledande expertes som var föreläsare i konferensen. Vi hoppas att den här rapport underlättar det praktiska arbetet för planerarna av de här områdena och inspirerar kommunerna att genomföra sina framtidsplaner enligt den europeiska landskapskonventionen. Publikationen finns tillgänglig på fem olika språk: finska, svenska, norska, nordsamiska och engelska. Naturen på Nordkalotten återspeglar på bred front de gemensamma karaktäristiska dragen, såsom de fantastiska älvlandskapen och de vackra fjälltrakterna formade av samekulturen och renskötseln. Turism, energiproduktion, gruvnäring och utbyggnad av infrastruktur leder till nya och mångfacetterade utmaningar för dem som är ansvariga för områdena. Kommunerna behöver kunskap och stöd för att kunna förverkliga de allt mer komplexa planerna i framtiden, så att de unika och värdefulla särdragen kan bevaras. Landskapsskyddet och -vården genomförs i landskapsområdena via områdesplanering och planering av markanvändning, i huvudsak genom planläggning och utarbetande av landskapsvårdsplaner. Kommunerna i Nordkalotten har egna, delvis olikartade metoder och praxis, på basis av vilka olika processer i anslutning till områdesanvändningen sköts. Kommunerna och kommuninvånarna har ett stort intresse att bevara och skydda den egna livsmiljön och att upprätthålla och öka områdets attraktionskraft. Landskapet ses ju i kommunerna som en av de viktigaste attraktionsfaktorerna som man inte vill förlora. Kommunernas ökade markanvändningsbehov med avseende på bland annat energiproduktionen, gruvindustrin och den växande turistnäringen skapar ett välgrundat behov av en planering med ännu fler dimensioner. Det är viktigt att lokala intressegrupper deltar i planeringen redan i början av processen. Mångsidigt samarbete mellan medborgare, aktörer och myndigheter kan minska eller hindra konflikter. En dialog mellan medborgare, organisationer och myndigheter har en stor inverkan på många projekts effekter på landskapet. Med hjälp av forskning får vi mer information om landskapen, deras betydelse och hur olika markanvändningsmetoder påverkar landskapen. Gemensamma erfarenheter och praktik, uppdelningen av kunnande (know-how) samt uppfattningen av bredare landkapshelheten dörbättrar tilsammans de möjligheterna att förverkliga målen som definierats i Europeiska landskapkonventionen.För att säkerställa att arbetet fortsätter upprättas en landskapssamarbetsgrupp på Nordkalottens område, som huvuduppgift är att utveckla landskapspolitiken och driva den framåt.

Advanced welding technologies used for arctic metal structures

Rapid depletion of easy-to-access fossil fuel, predominantly, oil and gas resources has now necessitated increase in need to develop new oil and gas sources in ever more remote and hostile environments. This is necessary in order to explore more oil and gas resources to meet rapidly rising long-term energy demand in the world, both at present and in the nearest future. Arctic is one of these harsh environments, where enormous oil and gas resources are available, containing about 20% of the world total oil and gas, but the environmental conditions are very harsh and hostile. However, virtually all the facilities required for the exploration and development of this new energy source are constructed with metals as well as their alloys and are predominantly joined together by welding processes and technologies. Meanwhile, due to entirely different environment from the usual moderate temperate region, conventional welding technologies, common metals and their alloys cannot be applied as this Arctic environment demand metals structures with very high toughness and strength properties under extremely low temperature. This is due to the fact that metals transit from ductility to brittleness as the temperature moves toward extreme negative values. Hence, this research work investigates and presents the advanced welding technologies applicable to Arctic metal structures which can give satisfactory weldments under active Arctic service conditions. .

CO2 sparging for improving the filtration properties of iron ore slurries

Iron ore treatment processes are usually continuous and high tonnage and filtration equipment has to meet these requirements. In magnetite (Fe3O4) treatment process continuous rotary disc filters are often used for filtration. Carbon dioxide (CO2) treatment is a fairly novel and un-known filtration enhancing process. The interest to use CO2 is quite high because CO2 is a greenhouse gas that is abundant, readily available and capture and use of CO2 would be environmentally beneficial. The focus of this thesis was to investigate if CO2 could be used to enhance the filtration of magnetite with ceramic disc filter. Previous studies have suggested that CO2 could be used to enhance the filtration properties of different iron ores thus increasing the filtration capacity. In the literature part, the basic theory of filtration and the particle properties affecting filtration were discussed. The basic steps of a typical ore treatment process were presented. The reasons why CO2 might enhance the filtration properties of different ores were investigated. A literature survey of earlier studies of CO2 addition as a filter aid was presented and the basic chemical properties and reactions of CO2 were also discussed. The experimental part was done at the LUT Laboratory of Separation Technology using different magnetite samples from the industry. The filtration experiments indicated that CO2 had a positive influence on the filtration properties of magnetite slurry. Zeta potential of untreated and CO2 treated magnetite was measured and CO2 treated magnetite had lower zeta potential values than the untreated magnetite. The filtration capacity was increased while the cake moisture levels were only slightly increased.

On the numerical simulation of machining processes

Numerical simulation of machining processes can be traced back to the early seventies when finite element models for continuous chip formation were proposed. The advent of fast computers and development of new techniques to model large plastic deformations have favoured machining simulation. Relevant aspects of finite element simulation of machining processes are discussed in this paper, such as solution methods, material models, thermo-mechanical coupling, friction models, chip separation and breakage strategies and meshing/re-meshing strategies.

Fluid dynamic modelling and simulation of circulating fluidized bed reactors: importance of the interface turbulence transfer

The main objective of this work is to analyze the importance of the gas-solid interface transfer of the kinetic energy of the turbulent motion on the accuracy of prediction of the fluid dynamic of Circulating Fluidized Bed (CFB) reactors. CFB reactors are used in a variety of industrial applications related to combustion, incineration and catalytic cracking. In this work a two-dimensional fluid dynamic model for gas-particle flow has been used to compute the porosity, the pressure, and the velocity fields of both phases in 2-D axisymmetrical cylindrical co-ordinates. The fluid dynamic model is based on the two fluid model approach in which both phases are considered to be continuous and fully interpenetrating. CFB processes are essentially turbulent. The model of effective stress on each phase is that of a Newtonian fluid, where the effective gas viscosity was calculated from the standard k-epsilon turbulence model and the transport coefficients of the particulate phase were calculated from the kinetic theory of granular flow (KTGF). This work shows that the turbulence transfer between the phases is very important for a better representation of the fluid dynamics of CFB reactors, especially for systems with internal recirculation and high gradients of particle concentration. Two systems with different characteristics were analyzed. The results were compared with experimental data available in the literature. The results were obtained by using a computer code developed by the authors. The finite volume method with collocated grid, the hybrid interpolation scheme, the false time step strategy and SIMPLEC (Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations - Consistent) algorithm were used to obtain the numerical solution.