Numerical modelling of small supersonic axial flow turbines

Supersonic axial turbine stages typically exhibit lower efficiencies than subsonic axial turbine stages. One reason for the lower efficiency is the occurrence of shock waves. With higher pressure ratios the flow inside the turbine becomes relatively easily supersonic if there is only one turbine stage. Supersonic axial turbines can be designed in smaller physical size compared to subsonic axial turbines of same power. This makes them good candidates for turbochargers in large diesel engines, where space can be a limiting factor. Also the production costs are lower for a supersonic axial turbine stage than for two subsonic stages. Since supersonic axial turbines are typically low reaction turbines, they also create lower axial forces to be compensated with bearings compared to high reaction turbines. The effect of changing the stator-rotor axial gap in a small high (rotational) speed supersonic axial flow turbine is studied in design and off-design conditions. Also the effect of using pulsatile mass flow at the supersonic stator inlet is studied. Five axial gaps (axial space between stator and rotor) are modeled using threedimensional computational fluid dynamics at the design and three axial gaps at the off-design conditions. Numerical reliability is studied in three independent studies. An additional measurement is made with the design turbine geometry at intermediate off-design conditions and is used to increase the reliability of the modelling. All numerical modelling is made with the Navier-Stokes solver Finflo employing Chien’s k ¡ ² turbulence model. The modelling of the turbine at the design and off-design conditions shows that the total-to-static efficiency of the turbine decreases when the axial gap is increased in both design and off-design conditions. The efficiency drops almost linearily at the off-design conditions, whereas the efficiency drop accelerates with increasing axial gap at the design conditions. The modelling of the turbine stator with pulsatile inlet flow reveals that the mass flow pulsation amplitude is decreased at the stator throat. The stator efficiency and pressure ratio have sinusoidal shapes as a function of time. A hysteresis-like behaviour is detected for stator efficiency and pressure ratio as a function of inlet mass flow, over one pulse period. This behaviour arises from the pulsatile inlet flow. It is important to have the smallest possible axial gap in the studied turbine type in order to maximize the efficiency. The results for the whole turbine can also be applied to some extent in similar turbines operating for example in space rocket engines. The use of a supersonic stator in a pulsatile inlet flow is shown to be possible.

Pienahitsien staattisen kestävyyden mitoitus perinteisesti ja eri reunaehtoihin perustuvilla parannetuilla mitoitusmalleilla

Tässä tutkimuksessa oli tavoitteena tarkastella analyyttisen laskennan keinoin pienahitsin mitoittamista ja selvittää käytännön kokeissa havaittu a-mitasta poikkeavan vauriotason sijainti poikittain kuormitetuissa pienahitseissä. Perinteinen laskentamallin tarkastelu laa-jennettiin koskemaan mielivaltaisessa kulmassa olevaa laskentatasoa ja suurimman yhdistetyn jännityksen perusteella löydettiin kriittisin leikkaus tasakylkisessä hitsissä. Lisäksi tarkasteltiin voimatasapainon huomioon ottamista mitoituksessa ja luotiin kaksi eri mallia tämän pohjalta. Kolme teoreettisesti oikeampaa mitoitusmallia täydennettiin kattamaan myös erikylkiset hitsit ja todettiin, että kaikilla mitoitusmalleilla erikylkiset hitsit ovat tilavuudeltaan optimaalisempia verrattaessa samanlujuisiin tasakylkisiin hitseihin.

Eri MAG-hitsausprosessien ja -parametrien vaikutus suurlujuusteräksestä valmistetun otsapienahitsin äärikestävyyteen, muodonmuutoskykyyn ja vauriomuotoon

Työssä tutkittiin Ruukki Oyj:n suorasammutetusta S960QC-teräksestä valmistetun kuormaakantavan levyjen ristiliitoksen pienahitsien lujuutta, muodonmuutoskykyä ja vaurioitumismekanismia laajaan kokeelliseen aineistoon perustuen. Tärkeimpänä muuttujana koematriisissa olivat eri MAG-hitsausprosessit. Perinteisen kuumakaarihitsauksen vertailukohteena oli Kemppi Oy:n uusi adaptiivinen valokaaren pituutta säätävä WiseFusion-hitsaustoiminto kuuma- ja pulssikaarihitsauksessa. Näiden kolmen hitsausprosessin rinnalla varioitiin erisuuruisia a-mittoja, eri hitsauslisäaineita ja hitsin erikylkisyyttä. Lisäksi juuritunkeuman estämisen vaikutusta hitsien käyttäytymiseen tutkittiin täydentävällä koesarjalla, jossa tunkeuman muodostuminen estettiin levyjen väliin asetetulla volframilevyllä. Työn perimmäisenä tavoitteena oli selvittää syy aiemmassa tutkimuksessa havaitulle pienahitsien vaurioitumiselle leikkautumalla sularajaa pitkin. Sularajan suhteellista pituutta saadaan kasvatettua estämällä hitsin juuritunkeuma ja absoluuttista pituutta saadaan lisää kateettipoikkeaman avulla. Lisäksi tutkimuksessa oli tarkoitus tuoda esille suurlujuusteräksisen liitoksen eri mitoituslähtökohdat (mm. lämmöntuonnin kontrollointi). Tämän vuoksi hitsausparametrit mitattiin jännitteen ja virran hetkellisiin arvoihin perustuen, jolloin kuuma- ja pulssikaarihitsauksen laskennalliset hitsaustehot ovat vertailukelpoisia. Koehitseistä valmistettiin hieet hitsien tarkan geometrian määrittämiseksi ja liitoksen mekaaniset ominaisuudet tutkittiin vetokokeella. Tulosten perusteella sularajavaurio aktivoituu pulssikaarella hitsatuissa koekappaleissa. Tämä aiheutunee pulssi- ja kuumakaarihitsauksen sularajan mikrorakenteiden eroavaisuudesta. Sularajavaurio näyttää huonontavan hitsien muodonmuutoskykyä, mutta jatkokokeita tuloksen verifioimiseksi on tehtävä. S960QC-teräkselle ominaisen pehmenneen vyöhykkeen vaurio ei aktivoitunut, vaikka Ruukin antamat jäähtymisaikasuositukset ylitettiin reilusti.

Capacity of an I-beam made of S960 QC based on Eurocode 3

The capacity of beams is a very important factor in the study of durability of structures and structural members. The capacity of a high-strength steel I-beam made of S960 QC was investigated in this study. The investigation included assessment of the service limits and ultimate limits of the steel beam. The thesis was done according to European standards for steel structures, Eurocode 3. An analytical method was used to determine the throat thickness, deformation, elastic and plastic moment capacities as well as the fatigue life of the beam. The results of the analytical method were compared with those obtained by Finite Element Analysis (FEA). Elastic moment capacity obtained by the analytical method was 172 kNm. FEA and the analytical method predicted the maximum lateral-torsional buckling (LTB) capacity in the range of 90-93 kNm and the probability of failure as a result of LTB is estimated to be 50%. The lateral buckling capacity meant that the I-beam can carry a safe load of 300 kN instead of the initial load of 600 kN. The beam is liable to fail shortly after exceeding the elastic moment capacity. Based on results in of the different approaches, it was noted that FEA predicted higher deformation values on the load-deformation curve than the analytical results. However, both FEA and the analytical methods predicted identical results for nominal stress range and moment capacities. Fatigue life was estimated to be in the range of 53000-64000 cycles for bending stress range using crack propagation equation and strength-life approach. As Eurocode 3 is limited to steel grades up to S690, results for S960 must be verified with experimental data and appropriate design rules.

Drop Size Measurements in a Laboratory Scale Venturi Scrubber

Venturi scrubbers are high efficiency gas cleaners in which suspended particles are removed from gas streams by droplets formed by liquid atomisation, usually in the venturi throat. The size of the droplets formed is of fundamental importance to the performance of the equipment, both in terms of pressure drop and collection efficiency. In this study, drop sizes in a cylindrical laboratory scale venturi scrubber were measured using a laser diffraction technique. Gas velocity and liquid to gas ratios varied from 50 to 90 m/s and 0.5 to 2.0 l/m3, respectively. Water was inserted as perpendicular jets at the beginning of the throat. Measurements were performed at three positions: two located along the throat, and the last one at the end of the diffuser. The data presented here are a typical example of pneumatic atomisation and can be relevant to other industrial applications such as combustion and engine technology. Finally, results are compared to available correlations and the validity of these equations is discussed.

Potilaan tiedollinen yksityisyys heräämössä

Tutkielman tarkoituksena oli kuvata potilaan kokemuksia tiedollisesta yksityisyydestään sekä tiedollista yksityisyyttä edistäviä ja estäviä tekijöitä heräämössä. Tämän tiedon pohjalta on mahdollista kehittää heräämön hoitotyötä potilaiden tiedollisen yksityisyyden osalta. Tutkimus toteutettiin kuvailevana haastattelututkimuksena. Aineisto kerättiin puolistrukturoidun teemahaastattelun avulla. Tutkimuksessa haastateltiin yhden suomalaisen yliopistosairaalan korva-, nenä- ja kurkkutautien (KNK) klinikan heräämössä hoidettuja aikuispotilaita 1-2 tunnin kuluessa heräämöhoidon päättymisestä. Haastatteluaineisto koostui 17:stä päiväkirurgisen – tai vuodeosastopotilaan haastattelusta. Tallennetut haastattelut litteroitiin ja aineisto analysoitiin induktiivisella sisällönanalyysillä. Potilaat kuvasivat tiedollista yksityisyyttä potilaan tietojen hallintana: potilaan tietojen luottamuksellisena käsittelynä ja oikeutena omiin tietoihin. Tiedollista yksityisyyttä pidettiin tärkeänä, mutta potilaat eivät olleet erityisen huolissaan tämän toteutumisesta heräämössä. Tiedollinen yksityisyys toteutui potilaiden mielestä melko hyvin heräämössä lukuun ottamatta tilanteita, joissa henkilökunta vaihtoi suullisesti tietoja potilaasta keskenään. Suurin osa potilaista totesi KNK-vaivojen olevan niin neutraaleja, ettei niiden joutuminen ulkopuolisten tietoon ollut heistä merkityksellistä. Tieto leikkauksesta kiinnosti potilaita ja he olivat tyytyväisiä saatuaan siitä tietoa heräämössä. Tiedollisen yksityisyyden toteutumista edistivät potilaan uppoutuminen omaan maailmaansa, mahdollisuus kontrolloida ja saada tietoa asioistaan, kahdenkeskinen vuorovaikutus, tieto tiedollisesta yksityisyydestä, heräämön tilajärjestelyt ja tiedollista yksityisyyttä koskevien sääntöjen noudattaminen. Muiden potilaiden uteliaisuus, potilaan kyvyttömyys suojata omia tietojaan ja ulkopuolisuus omissa asioissaan, kahdenkeskeisen vuorovaikutuksen mahdottomuus, yksityisen tilan puute ja tiedollista yksityisyyttä koskevan sääntelyn noudattamattomuus koettiin tietojen luottamuksellisen käsittelyn esteiksi heräämössä. Potilaiden tietojen luottamuksellista käsittelyä voitaisiin parantaa kiinnittämällä huomiota raportointimenetelmiin ja -paikkaan heräämössä. Käytettävissä olevia keinoja, kuten sermejä ja potilaiden sijoittelu heräämössä, kannattaa käyttää hyödyksi potilaan tiedollisen yksityisyyden suojaamiseksi. Tiedollisen yksityisyyden määritelmää tulisi jatkossa täsmentää käsiteanalyysin avulla. Lisäksi tiedollista yksityisyyttä olisi hyvä tutkia hoitotyön ympäristöissä, joissa potilaiden hoitoon liittyy mahdollisesti arkaluonteisempia tietoja kuin KNK- potilailla.

A new model for the immobilization of the rat hind limb

An alternative device for the immobilization of the hind limb of the rat was developed to study the effects of chronic disuse on the soleus and tibialis anterior muscles, maintained for 3 weeks in the shortening and the stretching positions, respectively. The proposed device is made of steel mesh and cotton materials, and has some advantages when compared to cast or plaster cast: it is cheaper, lighter (12 g or 4% of the body weight of the rat) and the same unit can be easily adjusted and used several times in the same animal or in animals of similar size. Immobilization is also useful to restrain the movements of the hip, knee, and ankle joints. Male rats (291 ± 35 g and aged 14 ± 2 weeks) were used to develop and test the model. The soleus muscle of 18 rats was maintained in a shortened position for 21 consecutive days and lost 19 ± 7% of its length (P = 0.008) and 44 ± 6% of its weight (P = 0.002) compared to the contralateral intact muscle. No difference (P = 0.67) was found in the stretched tibialis anterior of the same hind limb when compared to the contralateral muscle. No ulcer, sore or foot swelling was observed in the animals. Immobilization was effective in producing chronic muscle disuse in the hind limbs of rats and is an acceptable alternative to the traditional methods of immobilization such as cast or plaster cast.

Epstein-Barr-viruksen antigeeniosoitustestin kehittäminen

Epstein-Barr-virus (EBV) aiheuttaa mononukleoosia eli pusutautia, joka ilmenee yleensä murrosiällä tai nuorella aikuisiällä. Mononukleoosissa on tyypilliset nielutulehduksen oireet, minkä takia sitä on vaikea erottaa muiden taudinaiheuttajien aiheuttamista nielutulehduksista. Erotusdiagnostiikan käyttö nielutulehduksessa on oleellista, koska vain Streptokokki-bakteerien aiheuttamat nielutulehdukset vaativat antibioottihoitoa. Akuutin EBV-infektion pikadiagnostiikka perustuu nykyisellään infektion seurauksena muodostuvien heterofiilisten vasta-aineiden mittaamiseen verestä. Niiden mittaamisessa on useita ongelmia, koska useilla lapsilla niitä ei muodostu lainkaan ja vanhemmillakin niitä muodostuu yleensä vasta viikon päästä mononukleoosin oireiden alkamisesta. Mittaamalla EBV:n antigeeneja saataisiin positiivinen testitulos vasta-ainetestiä nopeammin. EBV:lle ei ole kuitenkaan kehitetty antigeeniosoitustestiä todennäköisesti siksi, että EBV:n erittymisen terveiden viruksen kantajien limakalvoille uskotaan olevan ongelma antigeenitestauksessa. Diplomityön tavoitteena oli kehittää akuutin EBV-infektion pikadiagnostiikkaan soveltuva limakalvonäytteestä tehtävä immunometrinen antigeeniosoitustesti. Työssä kehitettiin uusia polyklonaalisia vasta-aineita sekä testattiin kaupallisia vasta-aineita. Vasta-aineiden toimintaa tutkittiin immunomäärityksissä kokonaista EBV:ta ja puhdistettuja proteiiniantigeeneja vastaan. Monoklonaalisten vasta-aineiden kehitys lopetettiin ennen varsinaista tuottoa, koska ensin kehitetyt polyklonaaliset vasta-aineet eivät tunnistaneet natiivia virusta vaan pelkästään immunisointeihin käytetyt rekombinanttiset kohdeproteiinit. Kaupallisista vasta-aineista yhdellä onnistuttiin kehittämään tiettävästi maailman ensimmäinen immunometrinen EBV-antigeeniosoitustesti, jossa saatiin tunnistus sekä natiivilla EBV:lla että puhdistetulla proteiiniantigeenilla. Testin herkkyys proteiiniantigeenilla oli hyvä (4 pM) ja puhdistetulla EBV-virusvalmisteellakin todennäköisesti riittävä (6,2×106 viruspartikkelia/ml) kliiniseen diagnostiikkaan. Testillä ei kuitenkaan saatu suppeasta mononukleoosipotilaiden nielunäyteaineistosta yhtään EBV-positiivista tulosta. Referenssiksi tilatut PCR-testit osoittivat näytteiden EBV-pitoisuuksien olevan liian alhaisia osoitettavaksi kehitetyllä EBV-antigeeniosoitustestillä. PCR-testauksessa mononukleoosipotilaiden nielunäytteistä osoitettujen alhaisten EBV-määrien perusteella spekuloitiin, että olisiko edustavin näytteenottopaikka akuutissa EBV-infektiossa sittenkin nielun sijaan nenänielu. Myös kirjallisuudesta löytyi tälle tukea. EBV-antigeeniosoitustestin osoitettiin toimivan hyvin standardinäyte-materiaalilla. Testikehitysprojektin jatkon kannalta oleellista on kuitenkin vielä selvittää laajemmalla kliinisellä näyteaineistolla, mistä EBV:n antigeeneja pitäisi osoittaa akuutissa EBV-infektiossa ja ovatko niiden pitoisuudet riittävän korkeita.

Henry Hope & Sons of Canada Ltd. Letter, 1916

Henry Hope & Sons of Canada Ltd. were located at 45 King Street West, Toronto, Ont. at the writing of this letter in 1916. The company specialized in “weathertight casements in iron steel or gun-metal, unbreakable steel windows, fanlight opening-gear, leaded lights and stained glass, patent glass roofing, locks and door furniture, rainwater goods in cast lead and cast iron”. The letter is addressed to Mr. H.Y. [Harry Young] Grant, c/o Fenwick Farm, Lundy’s Lane, Niagara Falls, Ont. from R.W. Smith. The letter is in reply to a query about casement windows. Harry Young Grant (1860-1934), son of Sir James Alexander Grant and Maria Malloch of Ottawa, Ont. was a medical doctor specializing in the treatment of the eye, ear, nose and throat. After his retirement he became a member of the Niagara Parks Commission. He was married to Grace A. Smith, daughter of James R. Smith of Buffalo.

Letter - Andrew Cowan to William Cowan

A letter from Andrew Cowan to his son William Cowan 29 Septemer 1841. The letter reads "Dear William, I have taken my pen the third time since I have received any word from you, my first letter was about the beginning of the year, and the second in the month of April with John Armstrong of Northhouse, he sailed from Liverpool the fifteen of that month with his sisters Jane and Jenny and their two children. I received a letter from him dated Cleavland in the State of Ohio the 6 of June. He did not intend stopping in that place. The leaves us all well for any thing that I know, but I have not heard from Andrew since March altho I have writen to him three months since your Mother and I are both sore faild altho we have tolerable good health for which we desire to be thankfull to the giver of all our mercies, which are new every day, that we may be found in Christs and clothed in his imputed righteousness at the last, for in him is only found true happyness. We have had another cold wet Summer and the crops is far back ------ not light, the price of -----is high and trade bad, but sheep and cattle are high. Cattle have not been higher since the French war, but the cattle trade is very bad at present and the opperatives out of imployment and consequently verrry badly of. If none of my former letters have reached you this will inform you that James is at Lanshawburn, and gets imployment all the year, he keeps a cow and five or six sheep, they have three children, Mary, Hannah, and Andrew; I was there after clipping time seeing them, they seem to be verry happy. James Lamb is well he was here the other night, he has got two letters from his son Adam this Summer; they are still in the same place and will finish their job this fall, and seem to be doing well, your Uncle Adam Scott and family are well. John was there lately there is little prospect of his getting to America as the money that was left him is not got yet and will not for some time, If ever this reach you, you must let us know how all the Scotch people that are near you, that went from this place of the Country are doing, as their freinds are anxious to hear from them, perticularly if you know what is becomed of Alexander Hoggs widow and family of ------hill, as I was desired to write to you about them - I got a letter from John Miller dated Gatt but I understand it is a long way from your place he was a gentleman and had the charge of a farm and seems verry ----- Now William if this ever reach you, you must excuse me for not filling this letter up, but if I receive an answer I promise to fill the next better, We all join in our love and respect to you and family. From your loving Father Andrew Cowan

A. C. Thorburn Prescription Ledger

The gift plate in the front of the book indicates that the book is from Walker’s Drug Store, Niagara Falls, Ontario. Walker’s Drug Company was founded in 1925 by Ivan T. Walker. The dates of this book indicate that it is more likely to have come from A.C. Thorburn, Chemist and Druggist. A.C. Thorburn purchased Smith’s Pharmacy and Pursel and Company Dry Goods Store at the corner of Main Street and Lundy’s Lane in Niagara Falls, Ontario. In 1900, Pursel moved out and Thorburn’s Drug Store came into being. Ivan T. Walker, founder of Walker’s Drugs was employed by Thorburn Drugs in his teen years. The local doctors whose prescriptions are in the book include: J. H. McGarry; F.W.E. Wilson; C. F. Abraham; W.E. Olmsted; W.W. Thompson; Dr. Robb, dentist; Horace R. Elliot, physician and surgeon and Dr. Sutherland, eye, ear nose and throat specialist

The Inertio-Elastic Planar Entry Flow of Low-Viscosity Elastic Fluids in Micro-fabricated Geometries

The non-Newtonian flow of dilute aqueous polyethylene oxide (PEO) solutions through microfabricated planar abrupt contraction-expansions is investigated. The contraction geometries are fabricated from a high-resolution chrome mask and cross-linked PDMS gels using the tools of soft-lithography. The small length scales and high deformation rates in the contraction throat lead to significant extensional flow effects even with dilute polymer solutions having time constants on the order of milliseconds. The dimensionless extra pressure drop across the contraction increases by more than 200% and is accompanied by significant upstream vortex growth. Streak photography and videomicroscopy using epifluorescent particles shows that the flow ultimately becomes unstable and three-dimensional. The moderate Reynolds numbers (0.03 ≤ Re ≤ 44) associated with these high Deborah number (0 ≤ De ≤ 600) microfluidic flows results in the exploration of new regions of the Re-De parameter space in which the effects of both elasticity and inertia can be observed. Understanding such interactions will be increasingly important in microfluidic applications involving complex fluids and can best be interpreted in terms of the elasticity number, El = De/Re, which is independent of the flow kinematics and depends only on the fluid rheology and the characteristic size of the device.

Prevalencia de síntomas de la voz y factores asociados en trabajadores de la central de llamadas Fonosanitas

Cada día se tiene más conocimiento acerca de la voz como un elemento fundamental en el desempeño laboral. Los diferentes sectores económicos tienen como estrategias de comunicación las asesorías personales a través de las centrales de llamadas telefónicas, aumentado así el reporte de síntomas vocales en trabajadores. El objetivo de este estudio fue conocer la prevalencia de los síntomas de la voz en agentes de llamadas y los factores asociados como antecedentes médicos, ocupacionales y extraocupacionales, a través de una encuesta aplicada a los trabajadores. La población de estudio fue de 495 trabajadores de la central de llamadas de la Organización Sanitas Internacional – Fonosanitas-sede Bogotá. Colombia; de la cual se obtuvo una muestra de forma randomizada y aleatorizada. Es necesario destacar que en Colombia no se encontraron estadísticas relacionadas con este tema. El 91.3 % de los asesores de llamadas reportaron más de dos síntomas vocales de una escala de once (11) síntomas. Tanto los hombres como las mujeres reportaron síntomas por igual, aunque en la distribución de la población predomino el género femenino (64.2%). Entre los hallazgos más importantes, el síntoma principal fue la sensación de mucosidad de la garganta en un 72%, seguido por la voz tensa en un 59.2 % y por la voz ronca en un 51.6 %, principalmente al final de la jornada 62.6%. El 54% de los trabajadores notaron un deterioro progresivo de la voz durante la jornada laboral. Los factores biológicos con mayor significancia estadística fueron las patologías respiratorias altas, el reflujo gastroesofágico,tensión cervical y patología tiroidea. Las características del ambiente laboral podrían llegar a aumentar la prevalencia de estos síntomas, incrementando las incapacidades y afectando la productividad.

Proceso de negociación del tratado sobre el comercio de armas: tensiones y dinámicas de poder

El interés del presente estudio de caso es analizar la articulación de las dinámicas de poder y estrategias de negociación detrás de un proceso tan complejo como el de la creación del Tratado sobre el Comercio de Armas.El estudio examina la evolución de las tensiones principales entre los Estados participantes frente al Tratado y resalta las lógicas de poder al interior de las negociaciónes, así como los factores externos que influyeron para solucionar o agravar dichas tensiones. Con el apoyo de diferentes conceptos teóricos de negociación, se observa en específico el rol de las coaliciones como una importante estrategia utilizada por Estados pequeños para contrarrestar de alguna forma la asimetría de poder en un escenario donde los grandes exportadores e importadores de armas en la negociación tienen mayor peso.

Prevalencia e incidencia de úlceras por presión en el hospital Simón Bolívar

El objetivo principal de este estudio es conocer la incidencia y prevalencia delas ulceras por presión en el Hospital Simón Bolívar E.S.E III Nivel en unperiodo de veinte días para la prueba piloto y dos meses de estudio.