Validation Studies of Thermal-hydraulic Code for Safety Analysis of Nuclear Power Plants

This thesis gives an overview of the validation process for thermal hydraulic system codes and it presents in more detail the assessment and validation of the French code CATHARE for VVER calculations. Three assessment cases are presented: loop seal clearing, core reflooding and flow in a horizontal steam generator. The experience gained during these assessment and validation calculations has been used to analyze the behavior of the horizontal steam generator and the natural circulation in the geometry of the Loviisa nuclear power plant. The cases presented are not exhaustive, but they give a good overview of the work performed by the personnel of Lappeenranta University of Technology (LUT). Large part of the work has been performed in co-operation with the CATHARE-team in Grenoble, France. The design of a Russian type pressurized water reactor, VVER, differs from that of a Western-type PWR. Most of thermal-hydraulic system codes are validated only for the Western-type PWRs. Thus, the codes should be assessed and validated also for VVER design in order to establish any weaknesses in the models. This information is needed before codes can be used for the safety analysis. Theresults of the assessment and validation calculations presented here show that the CATHARE code can be used also for the thermal-hydraulic safety studies for VVER type plants. However, some areas have been indicated which need to be reassessed after further experimental data become available. These areas are mostly connected to the horizontal stem generators, like condensation and phase separation in primary side tubes. The work presented in this thesis covers a large numberof the phenomena included in the CSNI code validation matrices for small and intermediate leaks and for transients. Also some of the phenomena included in the matrix for large break LOCAs are covered. The matrices for code validation for VVER applications should be used when future experimental programs are planned for code validation.

Modelling bird species richness with neural networks for forest landscape management in NE Spain

Para preservar la biodiversidad de los ecosistemas forestales de la Europa mediterránea en escenarios actuales y futuros de cambio global mediante una gestión forestal sostenible es necesario determinar cómo influye el medio ambiente y las propias características de los bosques sobre la biodiversidad que éstos albergan. Con este propósito, se analizó la influencia de diferentes factores ambientales y de estructura y composición del bosque sobre la riqueza de aves forestales a escala 1 × 1 km en Cataluña (NE de España). Se construyeron modelos univariantes y multivariantes de redes neuronales para respectivamente explorar la respuesta individual a las variables y obtener un modelo parsimonioso (ecológicamente interpretable) y preciso. La superficie de bosque (con una fracción de cabida cubierta superior a 5%), la fracción de cabida cubierta media, la temperatura anual y la precipitación estival medias fueron los mejores predictores de la riqueza de aves forestales. La red neuronal multivariante obtenida tuvo una buena capacidad de generalización salvo en las localidades con una mayor riqueza. Además, los bosques con diferentes grados de apertura del dosel arbóreo, más maduros y más diversos en cuanto a su composición de especies arbóreas se asociaron de forma positiva con una mayor riqueza de aves forestales. Finalmente, se proporcionan directrices de gestión para la planificación forestal que permitan promover la diversidad ornítica en esta región de la Europa mediterránea.

Stable isotopes in arid and semi-arid forest systems

El empleo de isótopos estables en el ámbito de la ecología forestal ha ido creciendo progresivamente en las últimas dos décadas. Cabe esperar que esta tendencia se mantenga en el futuro, ya que éstos aportan una visión integradora de cómo las plantas, hoy y en el pasado, han interaccionado con el medio así como con otros organismos. Su implementación es particularmente relevante en climas secos debido a la fuerte limitación de recursos que en ellos acontece. Tras una breve introducción sobre las bases teóricas de los isótopos estables en fisiología vegetal, esta revisión destaca, sobre diferentes escalas espaciales y temporales, los últimos avances en ecología forestal empleando esta metodología y con un énfasis especial en los sistemas áridos y semiáridos.

Correlated genetic effects on reproduction define a domestication syndrome in a forest tree.

Compared to natural selection, domestication implies a dramatic change in traits linked to fitness. A number of traits conferring fitness in the wild might be detrimental under domestication, and domesticated species typically differ from their ancestors in a set of traits known as the domestication syndrome. Specifically, trade-offs between growth and reproduction are well established across the tree of life. According to allocation theory, selection for growth rate is expected to indirectly alter life-history reproductive traits, diverting resources from reproduction to growth. Here we tested this hypothesis by examining the genetic change and correlated responses of reproductive traits as a result of selection for timber yield in the tree Pinus pinaster. Phenotypic selection was carried out in a natural population, and progenies from selected trees were compared with those of control trees in a common garden experiment. According to expectations, we detected a genetic change in important life-history traits due to selection. Specifically, threshold sizes for reproduction were much higher and reproductive investment relative to size significantly lower in the selected progenies just after a single artificial selection event. Our study helps to define the domestication syndrome in exploited forest trees and shows that changes affecting developmental pathways are relevant in domestication processes of long-lived plants.

Assessment of critical competences required in managing end-user driven businesses in a global forest products compa

Työn pääasiallisena tavoitteena on selvittää ydinosaamista, jota tarvitaan kansainvälisen metsäteollisuusyrityksen loppukäyttäjävetoisessa liiketoiminnassa. Lisäksi tavoitteena on laatia kompetenssimalli, jota voidaan käyttää mm. rekrytoinnissa, koulutuksen ja työnkierron suunnittelussa. Tarkoituksena on tarkastella sekä tällä hetkellä että tulevaisuudessa tarvittavia ydinosaamisia. Työ keskittyy myyntihenkilöiden kompetenssien kuvaamiseen. Kirjallisuuden ja asiantuntijoiden haastattelujen avulla on selvitetty. kompetensseihin liittyviä asioita ja käsitteitä, kuten organisaation oppiminen, innovaatiot sekä asiakaslähtöisyys. Tämän jälkeen on kartoitettu case-yrityksen kartonkiyksikön myyntihenkilökunnan kompetensseja. Kompetenssikartoitus on tehty teemahaastattelujen avulla sekä lisäksi on käytetty työn aikana laadittua kompetenssimatriisia. Saatuja tuloksia on verrattu yhden asiakkaan näkemyksiin. Tulosten mukaan kolme tärkeintä tämän hetken kompetenssia ovat: holistinen näkemys asioista, suhteiden rakentaminen ja kielitaito. Tulevaisuuden tärkeimpiä kompetensseja puolestaan ovat: asiakaslähtöisyys, sähköinen kaupankäynti ja suhteiden rakentaminen. Lopuksi on käsitelty yleisiä metsäteollisuuden tulevaisuuden haasteita sekä annettu joitain kehitysideoita kompetenssien kehittämistä varten.

Code Generator for Key Management Protocols - Design and Implementation

Key management has a fundamental role in secure communications. Designing and testing of key management protocols is tricky. These protocols must work flawlessly despite of any abuse. The main objective of this work was to design and implement a tool that helps to specify the protocol and makes it possible to test the protocol while it is still under development. This tool generates compile-ready java code from a key management protocol model. A modelling method for these protocols, which uses Unified Modeling Language (UML) was also developed. The protocol is modelled, exported as an XMI and read by the code generator tool. The code generator generates java code that is immediately executable with a test software after compilation.

Enterprise Portal as a Knowledge Management Tool in a Global Forest Products Company

Tietojohtaminen on osoittautunut nykypäivänä organisaatioiden yhdeksi suurimmaksi haasteeksi. Haasteena ei vain ole se tiedon määrä mitä tulisi hallita, vaan pikemminkin tiedonhallinta toimii yritykselle kilpailuetuna globaalissa yritysmaailmassa. Tämän työn tavoitteena on tutkia yritysportaalin soveltuvuutta tiedonhallintaan globaalissa metsäteollisuusyrityksessä. Lisäksi tavoitteena on selvittää portaalin sovittamista kullekin käyttäjäryhmälle case yrityksessä. Työn teoriaosassa on käsitelty tiedonhallinnan monimuotoisuutta ja vaikeutta kuvata sitä yksiselitteisesti. Lisäksi käyttäjäryhmien ja käyttäjäprofiilien määrittämiseen vaikuttavia seikkoja on selvitetty tässä osassa. Empiirinen osa käsittelee case-yritystä ja sen suhdetta tiedonhallintaan sekä tämän kaltaisen tiedonhallinnan työvälineen käyttöön. Työstä saatujen tulosten perusteella voidaan todeta yritysportaalin soveltuvan hyvin tiedonhallintaan monimutkaisessakin yrityksessä. Portaali muuttaa yrityksen liiketoimintaprosesseja läpinäkyvämmiksi, kun bisneskriittistä tietoa tarjotaan yhdessä paikassa.

Competitor Analysis in a Finnish Forest Industry Company

Työn tavoitteena oli analysoida yhden metsäteollisuusyrityksen tuotantolaitosta; sen heikkouksia ja vahvuuksia sekä määrittää tarvittavat kilpailukeinot. Työ perustuu Porterin kilpailija-analyysin viitekehykseen. Tarvittava kilpailijatieto on kerätty pääosin julkisista lähteistä, yrityksen tietokannoista, ja työntekijöiltä sekä tuotetestauksella. Kilpailijan analysointi koostuu lähinnä kilpailijan tuotantoresurssien, palveluiden ja tuotteiden analysoinnista. Lisäksi työssä käydään läpi kilpailijan strategiaa ja tavoitteita sekä kilpailijan olettamuksia itsestään ja kilpailijoistaan. Ennen varsinaista kilpailija-analyysia työssä tutustutaan metsäteollisuuden kasvuodotuksiin ja tulevaisuuden markkinatrendeihin, joita hyödynnetään johtopäätöksissä. Vaikkakin kilpailija keskittyy eri loppukäyttösegmentille kuin tutkimuksen teettänyt yritys, on se varteenotettava kilpailija tiettyjen tuoteominaisuuksien ansiosta. Kuitenkaan nykyisellä palvelutasolla ja resursseilla kilpailija ei ole tällä hetkellä suuri uhka yritykselle. Sen vuoksi toimenpide-ehdotukset ovat vähäiset ja liittyvät lähinnä markkinoinnillisiin näkökohtiin.

Evaluation of success of mergers and acquisitions – Case Finnish forest companies

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää mitkä asiat vaikuttavat fuusioiden menestykseen, millaisia menetelmiä fuusioiden menestyksen mittaamiseen on ja mitä menetelmiä suomalaisessa metsäteollisuudessa käytetään ja kuinka systemaattista menestyksen mittaaminen on. Lisäksi arvioitiin kahden suomalaisen metsäteollisuuden fuusion kannattavuutta. Fuusioita koskevan kirjallisuuden perusteella luotiin haastattelurunko, jonka pohjalta saatiin suomalaisen metsäteollisuuden näkemys fuusioiden menestyksen mittaamisesta. Kirjallisuudessa esitettyjä menestyksen mittareita on osittain sovellettu laskentaosuudessa ja niiden avulla arvioitu fuusioiden kannattavuutta. Tärkeimmät fuusioihin vaikuttavat tekijät olivat haastattelujen perusteella toimialan konsolidoituminen ja yrityksen oma strategia. Fuusioiden menestyksen mittaaminen koettiin ongelmalliseksi, eikä mitään yhtenäistä käytäntöä ole. Stora Enson ja UPM-Kymmenen fuusioita voidaan pitää empiriaosuudessa esitettyjen laskelmien perusteella menestyksekkäinä.

Integrating Group Support Systems to innovation process of a forest company

The objective of this study was to analyze the effects of Group Support Systems (GSS) to overall efficiency of innovation process. Overall efficiency was found to be a sum of meeting efficiency, product effectiveness, and learning efficiency. These components were studied in various working situations common in early stages of innovation process. In the empirical part of this study, the suitability of GSS at the forest company was assessed. The basics for this study were idea generation meetings held at LUT and results from the surveys done after the sessions. This data combined with the interviews and theoretical background was used to analyze suitability of this technology to organizational culture at the company. The results of this study are divided to theory and case level. On theory level GSS was found to be a potentially valuable tool for innovation managers, especially at the first stages of the process. On case level, GSS was found to be a suitable tool at Stora Enso for further utilization. A five step implementation proposal was built to illustrate what would be the next stages of GSS implementation, if technology was chosen for further implementation.

Differential growth responses to water balance of coexisting deciduous tree species are linked to wood density in a Bolivian tropical dry forest

A seasonal period of water deficit characterizes tropical dry forests (TDFs). There, sympatric tree species exhibit a diversity of growth rates, functional traits, and responses to drought, suggesting that each species may possess different strategies to grow under different conditions of water availability. The evaluation of the long-term growth responses to changes in the soil water balance should provide an understanding of how and when coexisting tree species respond to water deficit in TDFs. Furthermore, such differential growth responses may be linked to functional traits related to water storage and conductance. We used dendrochronology and climate data to retrospectively assess how the radial growth of seven coexisting deciduous tree species responded to the seasonal soil water balance in a Bolivian TDF. Linear mixed-effects models were used to quantify the relationships between basal area increment and seasonal water balance. We related these relationships with wood density and sapwood production to assess if they affect the growth responses to climate. The growth of all species responded positively to water balance during the wet season, but such responses differed among species as a function of their wood density. For instance, species with a strong growth response to water availability averaged a low wood density which may facilitate the storage of water in the stem. By contrast, species with very dense wood were those whose growth was less sensitive to water availability. Coexisting tree species thus show differential growth responses to changes in soil water balance during the wet season. Our findings also provide a link between wood density, a trait related to the ability of trees to store water in the stem, and wood formation in response to water availability.