Ydinvoimalan paineakun mallinnus

Tässä työssä on käytetty VTT:n ja Fortumin kehittämääAPROS simulaatio-ohjelmistoa vesi-ilma -täytteisen paineakun käyttäytymisen tutkimiseen. Tavoitteena oli tarkastella APROSin paineakkumallin käyttäytymistä alhaisessa lämpötilassa käyttäen 6-yhtälömallia sekä rakentaa vaihtoehtoiseksi laskentamenetelmäksi kaksi analyyttistä laskentamallia korvaamaan APROSin sisäinen laskenta. Kyseiset analyyttiset mallit ovat isentrooppinen ja isoterminen ja ne on rakennettu kokonaan käyttäen APROSin omia moduuleja. Työ sisältää APROSin version 5.06 sekä työn aikana kehitetyn kehitysversion vertailut eri alkulämpötiloista alkaneissa paisunnoissa, vertailun Pactelin purkaus¬kokeesta saadulla massavirralla sekä osion, jossa analyyttiset mallit on yhdistetty kokonaiseen Pactelin APROS-malliin. Myös purkauksen kulkeutumista primääripiirissä on tarkasteltu. Simulaatiot vahvistavat, että versiolla 5.06 on vaikeuksia paineen laskennassa, kun paisunnan alkulämpötila on alle 30 ºC. Kehitysversiossa painekäyttäytyminen on selvästi parantunut, mutta versio kärsii ongelmista, jotka liittyvät kaasun lämpötilan painumiseen APROSin sisäisten rajoitusten alapuolelleja tätä kautta ongelmiin materiaali¬ominaisuuksien ennustamisessa. Tämän johdosta APROSin kehitysversio päätyy erilaisiin tuloksiin myös tilanteissa, joissa alkuperäinen 5.06 ei kärsi alhaisen lämpötilan ongelmista. Analyyttisistä malleista isentrooppinen malli päätyy antamaan säännönmukaisesti muita malleja ja versioita alempia paineita. Isoterminen malli sen sijaan näyttää päätyvän version 5.06 kanssa melko samankaltaisiin tuloksiin. On kuitenkin muistettava, että kummatkin analyyttiset mallit olettavat kaasun olevan kuivaa ja jättävät massasiirron faasien välillä kokonaan huomiotta.

Simulaatiopeli menetelmänä siirtää ikääntyvien hiljaista tietoa. Case: Salon Seudun Osuuspankki

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten simulaatiopeli soveltuu ikääntyvien työntekijöiden hiljaisen tiedon esille tuomiseen ja tiedon siirtämiseen. case - tapauksena tutkimuksessa käytettiin Salon Seudun Osuuspankissapelattua simulaatiopeliä ja tutkimustulokset perustuvat peliin osallistuneiden ko. pankin työntekijöiden näkemyksiin ja mielipiteisiin. Tutkimuksessa selvitettiin miten osallistujat kokevat simulaatiopelin tilanteena, mitkä ovat simulaatiopelin heikkoudet ja vahvuudet hiljaisen tiedon siirrossa sekä millä tavalla simulaatiopeliä tulisi käyttää siirrettäessä hiljaista tietoa. Lisäksi selvitettiin mitä hiljainen tieto pankkityössä on. Tutkimus toteutettiin teemahaastatteluin marraskuussa 2004. Tutkimuksen tuloksena selvisi, että simulaatiopeliä ei nähdä kovin käyttökelpoisena, itsenäisenä hiljaisen tiedon siirron menetelmänä. Merkittävimpinä syinä tähän on simulaatiopelin keinotekoisuus, epäaitous sekä tilanteen jännittävyys. Simulaatiopelin vahvuudeksi hiljaisen tiedon siirrossa koetaan sen erinomainen havainnollistava voima. Simulaatiopeliä voitaisiinkin kokeilla apuna hiljaisen tiedon siirrossa osana pidempää tiedon siirron prosessia.

Vammapotilaan ensihoidon osaaminen perustason sairaankuljetuksessa : perustason sairaankuljettajien osaamisen arviointi ja posteri osaamisen arvioinnin keskeisistä tuloksista

Ensihoitaja AMK -tutkintoon kuuluu kaksi opinnäytetyötä. Ensimmäinen opinnäytetyömme on osa KUOSCE-hanketta ja sen tarkoituksena on arvioida perustason sairaankuljettajien osaamista vammapotilaan ensihoidossa. Toinen opinnäytetyömme on posteri ensimmäisen opinnäytetyömme keskeisistä tuloksista. KUOSCE- hanke on Keski-Uudenmaan pelastuslaitoksen ja Helsingin ammattikorkeakoulu Stadian yhteistyöhanke, jonka tarkoituksena on luoda sairaankuljetuksen perustasolle osaamisen arvioimisen malli ensihoidon koulutukseen ja Keski-Uudenmaan pelastuslaitoksen käyttöön. Vammapotilaan hoidon tarvittava osaaminen perustuu kirjallisuuskatsaukseen ja toimintasuosituksiin. Perustason sairaankuljettajien vammapotilaan ensihoidon osaamista arvioitiin edellisen vuosikurssin kehittämällä ja testaamalla arviointimittarilla ja simuloidulla potilastapauksella, jotka perustuvat Objective Structured Clinical Examination(OSCE)- menetelmään. Työssä on perehdytty OSCE-arviointimenetelmän lisäksi myös arvioinnissa käytettäviin työmenetelmiin, joita ovat simulaatio, havainnointi, ääneen ajattelun tekniikka ja arviointi. Opinnäytetyössä vammapotilaan ensihoitotyössä tarvittava osaaminen on jaoteltu arviointimittarin mukaisesti osa-alueisiin jotka ovat: tilannearvioon liittyvä osaaminen, välittömään tilanarvioon ja peruselintoimintojen tukitoimiin liittyvä osaaminen, esitietoihin liittyvä osaaminen, tarkennettuun tilanarvioon ja hoitoon liittyvä osaaminen, potilaan tilan muutoksiin reagointiin liittyvä osaaminen, hoito-ohjeen pyytämiseen liittyvä osaaminen ja kuljetuksen valmisteluun liittyvä osaaminen. Osaamisen kartoitus toteutettiin osalle Keski-Uudenmaan pelastuslaitoksen perustason sairaankuljettajista kevällä 2007. N=31 paria. Osaamisen arvioinnin tulosten perusteella voidaan todeta, että mahdolliset kehittämishaasteet vammapotilaan ensihoidossa liittyvät vammapotilaan hapetuksen turvaamiseen, nestehoitoon, esitietojen ja muiden vammojen kartoitukseen, sekä reagointiin potilaan tilassa tapahtuviin muutoksiin.

Päivittäistavaravaraston keräystyön simulointi

Varastotuotannon keskeinen osa on keräystyö, joka edustaa joissain tapauksissa jopa 50 % logistiikan kustannuksista. Jo pienelläkin tehostamisella päästään huomattaviin säästöihin. Keräystyö on kuitenkin yksinkertaisesta perusajatuksesta huolimatta usein monimutkaisen prosessin osa, joka on vahvasti riippuvainen tietojärjestelmistä ja toimintamalleista. Tässä diplomityössä rakennetaan kaupan alan logistiikkapalvelujen tuottajalle simulaatio-ohjelmisto, jolla on mahdollista tutkia tietojärjestelmän tiettyjen parametrien ja varaston layoutin ja artikkelinsijoittelun vaikutuksia keräystyöhön. Työssä tarkastellaan myös tilaajayrityksen varaston uudelleen organisoinnin yhteydessä tehtyjen simulaatioiden tuloksia ja verrataan niitä käytännön toteutuneeseen tilanteeseen. Varaston uudelleen organisoinnin yhteydessä tehdyt simulaatiot osoittavat, että simulaatio-ohjelmistolla voidaan simuloida tilaajayrityksen varaston keräyseriä ja -lenkkejä kohtalaisen tarkasti, kun varaston artikkeleja siirretään keräysalueelta toiselle. Simulaattorilla oli mahdollista arvioida keräyserien tunnuslukujen muutosta ja keräysmatkojen muutoksia. Työn tilaajayrityksessä tehtiin simulaation tuottamien keräyserän rakenteiden ja suoritteiden muutosten pohjalta päätös kahden eri artikkelisijoittelu vaihtoehdon välillä. Muutoksen jälkeen mitatut tulokset osoittautuivat keräysaluekohtaisesti hyvin samansuuntaisiksi, kuin simulaattorin tuottamat tulokset.

Drag force and frictional resistances in vertically vibrated dense granular media

The objective of this thesis is to shed light on the vertical vibration of granular materials for potential interest in the power generation industry. The main focus is investigating the drag force and frictional resistance that influence the movement of a granular material (in the form of glass beads) contained in a vessel, which is subjected to sinusoidal oscillation. The thesis is divided into three parts: theoretical analysis, experiments and computer simulations. The theoretical part of this study presents the underlying physical phenomena of the vibration of granular materials. Experiments are designed to determine fundamental parameters that contribute to the behavior of vibrating granular media. Numerical simulations include the use of three different software applications: FLUENT, LS-DYNA and ANSYS Workbench. The goal of these simulations is to test theoretical and semiempirical models for granular materials in order to validate their compatibility with the experimental findings, to assist in predicting their behavior, and to estimate quantities that are hard to measure in laboratory.

Toimitusketjun mallinnuksen tarpeet ja rakenne LOCOMOTIVE projekstissa

Työn tavoitteena oli kuvata ja priorisoida toimitusketjun dynaamisen mallinnustyökalun vaatimukset, sekä muodostaa tämän pohjalta ohjelmistokehitystä tukeva oliomalli. Vaatimuksia selvitettiin teoreettisen tarkastelun, aiemmin toteutettujen kyselytutkimusten sekä viiden pilottitapauksen avulla. Toimitusketjun hallinta ei ole pelkästään materiaalivirtojen vaan myös näihin liittyvän informaation hallintaa. Holististen toimitusketjuongelmien mallintaminen edellyttää siis informaatiovirtojen ja niitä saatelevien ohjausmekanisemien mallintamista. Markkinoilla on selkeästi tilaa tukijärjestelmille, jotka mahdollistaisivat multidimensionaalisten - tuotto, aika, palvelu - toimitusketjuongelmien tarkastelun. Systeemidynamiikan teorian mukaisesti oliomallin lähtökohdaksi valittiin tärkeimpien takaisinkytkentäsilmukkojen mallinnus. Takaisinkytkentäsilmukoiden avulla kyetään mallintamaan kompleksisia systeemejä ajan suhteen. Mallinnetut toimitusketjujen takaisinkytkentäsilmukkat ovat operaatio-, ohjaus-, kysyntä- ja strategiasilmukka. Toimitusketjun ohjausmekanismien, sekä systeemidynamiikan perusteiden pohjalta mallinnustyökalun vaatimuksista muodostettiin oliomalli. Muodostettu oliomalli on Locomotiven - toimitusketjun mallinnustyökalun - perusta.

Games in Education and Process Development

The aim of the thesis is to devise a framework for analyzing simulation games, in particular introductory supply chain simulation games which are used in education and process development. The framework is then applied to three case examples which are introductory supply chain simulation games used at Lappeenranta University of Technology. The theoretical part of the thesis studies simulation games in the context of education and training as well as of process management. Simulation games can be seen as learning processes which comprise of briefing, micro cycle, and debriefing which includes observation and reflection as well as conceptualization. The micro cycle, i.e. the game itself, is defined through elements and characteristics. Both briefing and debriefing ought to support the micro cycle. The whole learning process needs to support learning objectives of the simulation game. Based on the analysis of the case simulation games, suggestions on how to boost the debriefing and promote long term effects of the games are made. In addition, a framework is suggested to be used in designing simulation games and characteristics of introductory supply chain simulation games are defined. They are designed for general purposes, are simple and operated manually, are multifunctional interplays, and last about 2.5 4 hours. Participants co operate during a game run and competition arises between different runs or game sessions.

Improving the calculation of rate of stratification in APROS

APROS (Advanced Process Simulation Environment) is a computer simulation program developed to simulate thermal hydraulic processes in nuclear and conventional power plants. Earlier research at VTT Technological Research Centre of Finland had found the current version of APROS to produce inaccurate simulation results for a certain case of loop seal clearing. The objective of this Master’s thesis is to find and implement an alternative method for calculating the rate of stratification in APROS, which was found to be the reason for the inaccuracies. Brief literature study was performed and a promising candidate for the new method was found. The new method was implemented into APROS and tested against experiments and simulations from two test facilities and the current version of APROS. Simulation results with the new version were partially conflicting; in some cases the new method was more accurate than the current version, in some the current method was better. Overall, the new method can be assessed as an improvement.

IGBT-simulaatiomallien soveltuvuus laitetason hyötysuhdesimulaatioihin

Tehoelektroniikkalaitteiden tehon kasvun myötä niiden hyötysuhteesta on tullut yksi niiden tärkeimmistä ominaisuuksista. Suurilla tehoilla prosentuaalisesti pienetkin tehohäviöt ovat merkittäviä ja aiheuttavat laitteen käyttäjälle ylimääräisiä energiakustannuksia ja tarvetta hukkalämmön poistolle. Näistä syistä asiakkaat vaativat hyvällä hyötysuhteella toimivia laitteita, joten laitevalmistajat pyrkivät tekemään niistä sellaisia. Simulaatiomallit ovat arvokkaita työkaluja laitesuunnittelussa. Hyötysuhdeoptimoinnin kannalta tehohäviöt tulisi pystyä mallintamaan, jotta komponenttivalintojen, ohjaustapojen ja pääpiiritopologioiden vaikutusta hyötysuhteeseen voitaisiin arvioida. Tässä työssä perehdytään eristehilabipolaaritransistorista (IGBT) tehtyihin simulaatiomalleihin ja arvioidaan niiden soveltuvuutta IGBT:ssä syntyvien tehohäviöiden mallintamiseen. Lisäksi verrataan mallia mittaukseen ja pohditaan, millaiset vaatimukset simulaatiomalliin todellisuudessa kohdistuvat.

Luistonestojärjestelmän ja elektronisen tasauspyörästön testaus ja implementointi hybridityökoneympäristöön

Työssä toteutettiin C-kielellä luistonestojärjestelmä ja elektroninen tasauspyörästö Simulinkmallien pohjalta hybridityökoneeseen. Hybridityökoneen sähkökäytöt mahdollistavat tarkan vääntömomentin säädön, joka mahdollistaa työssä kuvatun kaltaisen järjestelmän toteuttamisen. Toteutettua järjestelmää simuloitiin MeVEA Oy:n ajoneuvomallinnukseen kehitetyssä simulaattorissa. Lisäksi järjestelmästä kehitettiin Visedo Oy:n sähkökäyttösimulaattoriin sopiva versio, jota testattiin Visedon sähkökäyttöjä simuloivan ohjelman kanssa. Simulointituloksien mukaan luistonesto estää vetäviä pyöriä luistamasta liukkaalla alustalla eikä toisaalta vähennä aiheetta kuljettajan asettamaa vääntömomenttia. Myös sähköinen tasauspyörästö toimi kuten oli suunniteltu. Työssä kehitetty luistonesto tarvitsee toimiakseen tiedon ajoneuvon kokonaismassasta, joten työssä kehitettiin myös tapa ajoneuvon massan estimoimiseksi ajoneuvon kiihdyttäessä. Massan estimointia testattiin pitävällä ja liukkaalla alustalla. Massan estimointi toimi simulaattoriympäristössä hyvällä tarkkuudella.