4987 research outputs found
Sort by
Evaluation of Combustion Models for Medium Speed Diesel Engines
Get PDFThe greenhouse emission limits are getting constantly tighter due to the 2015 UNFCCC Paris Agreement, yet majority of the world energy is produced by combustion applications. The modern energy solution providers are pushed towards decreasing the emission rates and more efficient products. This leads to development process that needs to go more and more in details. In order to predict emission rates and optimize the engine design and performance, Computational Fluid Dynamics (CFD) with applied combustion simulation is an essential tool for nowadays engine manufacturers.
This thesis is made for Wärtsilä Finland Oy, in order to improve diesel combustion CFD simulation prediction and performance. Two different combustion models, the Extended Coherent Flame Model 3 Zones (ECFM 3Z) and the Extended Coherent Flame Model with Combustion Limited by Equilibrium Enthalpy (ECFM CLEH) were evaluated with CFD simulations towards Wärtsilä 20 engine performance at 100% and 10% load operation point. Several applied sub-models were tested, and two different implementations for intermediate fuel oil (IFO) were evaluated.
Both combustion models were tuned to replicate measured in-cylinder pressure curves. Evaluation is made towards engine performance values such as rate of heat release, cumulative heat release, engine efficiency and total piston work. Also other physical phenomena were compared between the models, such as emission rates, fuel film formation on the cylinder surfaces and heat transfer to walls. In order to visualize running simulation results, and compare them to measurements, a simple continuously updating plotting tool was implemented during the thesis.
The results of this thesis are demonstrating that ECFM CLEH can predict at least as favorable results in Wärtsilä’s applications than ECFM 3Z, which has been in use for an decade. ECFM CLEH can provide the in-cylinder pressure curve with accuracy of +/- 1.5% at 100% load, whereas ECFM 3Z has the accuracy of +/- 3.5%. At 10% load the models had similar +/- 9.0% accuracy. ECFM CLEH performed well especially in expansion stage, but the early combustion stage could be improved by modifying the auto-ignition tables included in the model. ECFM CLEH predicted over 10% smaller total heat transfer to the walls and nearly 30% smaller local heat flux to the piston “hot spot” than ECFM 3Z, which is considered to predict too hot surface temperatures in Wärtsilä engines. As a future suggestion, it would be relevant to evaluate ECFM CLEH performance also for premixed gas combustion and dual fuel Wärtsilä engines
Value creation with shared application programming interfaces in value network
Get PDFOrganisaatioiden kiinnostus omien palveluidensa tarjoamiseen verkottuneessa toimintaympäristössä on lisääntynyt viime vuosina voimakkaasti. Ajurina kehitykselle on ollut liiketoiminnan skaalauttaminen ja organisaation oman kehityssyklin nopeuttaminen. Konkreettisena tuloksena erilaisten rajapintojen ja muiden ohjelmallisten palveluiden jakelukanavien tarjonta on nykyään hyvin laajaa ja niiden varaan ollaan kiinnostuneita kehittämään erilaisia liiketoimintamalleja.
Tutkimuksessa selvitettiin, kuinka organisaatio voi luoda arvoa liiketoimintaverkoston yhteiskäytössä olevien rajapintojen avulla. Tutkimusongelmaan vastattiin tutkimalla organisaation asemointia liiketoimintaverkostossa, rajapintapohjaisten palveluiden kehitysprosessia ja arvonluonnin kehittymistä organisaation kypsyessä. Tutkimus toteutettiin pääasiassa kirjallisuuskatsauksena, jota tuettiin kahdella puolia- voimella asiantuntijahaastattelulla. Sisällöllisesti tutkimus jakautuu rajapintoihin, arvonluontiin liiketoimintaverkostossa ja tutkimusongelmaan vastaamiseen.
Kirjallisuuskatsauksen ja haastatteluiden kvalitatiivista aineistoa käsiteltiin sisältö- analyysin avulla, jolla tunnistettiin erilaisia tutkimusongelmaan vastaamiseen relevantteja teemoja. Näitä teemoja käsitellään sopivan asiayhteyden alla ja kaikista keskeisimmät havainnot on otettu mukaan varsinaiseen tutkimusongelmaan vastaavaan osaan. Tutkimuksessa havaittiin, että rajapintapohjaisessa arvonluonnissa on tyypillistä palveluntuottajan ja asiakkaan roolien sekoittuminen. Rajapintapohjaisten palveluiden kehittämiseen esitellään iteratiivinen malli, jonka kehityssykliä toistamalla yritys voi edetä rajapintapohjaisissa palveluissa kokeilujen asteelta kestävään liiketoimintaan
Detection of consumption changes and ensuring the power quality in low voltage networks
Get PDFTällä hetkellä pienjännitteisen jakeluverkon laatupoikkeamille ei verkostosuunnittelua lukuun ottamatta oikeastaan ole ennakointia ja laatuvaihteluihin liittyvät selvitykset sekä toimenpiteet tehdään asiakasilmoitusten perusteella. Diplomityössä laatupoikkeamilla tarkoitetaan tilannetta, jossa sähkön laatu ei vastaa standardissa SFS-EN 50160 asetettuja vaatimuksia ja laatuvaihtelulla tarkoitetaan tilannetta, jossa epäillään, että täyttääkö sähkön laatu sille asetetut vaatimukset. Asiakkaan tekemän laatuvaihteluilmoituksen jälkeen toimena ovat AMR-mittareilta saatavien mittaustietojen sekä verkkotietojen tarkastaminen ja tarvittaessa paikalliset laatumittaukset. Edellä mainittujen selvitysten jälkeen tyypillisiä toimia ovat joko jakeluverkon vahvistus tai verkkopalveluehtojen mukainen asiakkaan liittymäkoon ylittävien virtojen / tehojen rajoitus.
Diplomityössä tavoitteena oli pienjännitteisen jakeluverkon sähkön laadulle asetettujen vaatimuksien sekä sähkön laadun nykytilan tutkiminen. Tutkimuksessa tavoitteena oli sähkön laatuselvityksien haasteiden tunnistaminen ja sähköverkossa yleistyvien sähkölaitteiden sähkön laadullisten vaikutuksien selvittäminen. Tavoitteena oli myös AMR-mittareilta saatavien mittaussarjojen sekä jännitetietojen hyödyntämisen mahdollisuuksien tutkiminen ja uuden ennakoivan toimintamallin määritteleminen laatuvaihteluiden selvittämisen tueksi.
Työssä tutkittiin jakeluverkon sähkön laadun nykytilaa ja verkossa yleistyviä sähkölaitteita, jotka saattavat lisätä verkossa esiintyviä laatupoikkeamia. Lisäksi työssä tutkittiin AMR-mittareilta saatavien tuntisarjojen, verkkotietojen sekä jännitetietojen hyödyntämisen mahdollisuuksia sähkön laatupoikkeamien havaitsemisessa ja sähkön laadun varmistamisessa. Havaitsemista tutkittiin hyödyntämällä käyttöpaikkoja, joissa oli laatumittauksin todettu esiintyvän laatupoikkeamia. Tutkimuksessa analysoitiin erilaisia tapoja havaita sähkönkäyttäjien kulutusmuutoksia. Analysoituja tapoja olivat muun muassa hajontakaaviot, varianssianalyysit sekä erilaiset muutosanalyysit.
Työssä kehitettiin kulutusmalli, joka hyödyntää verkkotietojärjestelmästä saatavia verkkotietoja, AMR-mittareilta saatavia mittaustietoja sekä Ilmatieteenlaitokselta saatavia kuntakohtaisia lämmitystarvelukuja. Kulutusmallin toimivuutta testattiin tutkimalla noin 2900 käyttöpaikan mittaustietoja ja mallin havaittiin tunnistavan verkossa esiintyviä kulutusmuutoksia. Työssä kehitettiin myös uusi aiempaa ennakoivampi toimintamalli sähkön laatuvaihteluiden havaitsemiseksi sekä laatupoikkeamien käsittelemiseksi. Työssä määriteltiin myös kulutusmallin säännöllisessä käsittelyssä tarvittavan IT-toiminnallisuuden ominaisuudet.Currently, there isn’t really any anticipation in detecting power quality deviations of the low voltage distribution network. Investigations and actions about power quality issues are made on the basis of customer notifications. After the notification made by the customer, the next steps are based on the measurement data obtained from the AMR devices and the network information obtained from the network information system. After the valuation of the data from AMR devices and network information system, local power quality measurements are made if necessary. Following the previous assessments, the typical actions for solving the power quality issues are either fortification of the distribution network or limitation of customer’s currents which are exceeding the allowed limits for customer’s interface.
The aim of this thesis was to study the power quality requirements and the current state of the power quality in the low voltage distribution network. One goal of the study was to identify the current challenges in power quality surveys. In addition, a goal of this thesis was also to identify electrical equipment which can have an effect on power quality (electric cars, heat pumps, etc.) and to evaluate their impact on power quality as they are becoming more common. The aim was also to study the possibilities of utilizing the measured time series and the voltage data from the AMR devices and defining a new proactive operating model in order to detect the power quality deviations before customer notifications.
During the thesis the current state of the power quality in the distribution network and the power quality effects of heat pumps, electric cars, power electronics and solar electric were studied. In addition, the study examined the possibilities of using AMR devices, the measured time series and the voltage data in the detection of power quality deviations. Power quality detection techniques were investigated by using the locations where power quality deviations had been found in the past with power quality measurements.
A consumption model was developed in the thesis. This consumption model utilizes the network data available from the network information system, the metering data obtained from the AMR devices and the local heating figures available from the Finnish Meteorological Institute. The functionality of the consumption model was tested by examining consumption data of approximately 2900 customers and testing if the consumption model would be able to find any changes. Developed consumption model was able to detect changes in the customers consumption. The project also developed a new, more proactive approach to dealing with power quality deviations. The work also defined the characteristics of the IT functionality needed for the regular utilization of the consumption model
Scenario planning in project alliance development
No full textAllianssimallin käyttö on viime vuosina laajentunut infrahankkeista myös talonrakennushankkeisiin. Allianssin pääperiaatteena on, että allianssiorganisaation eri osapuolet asettavat hankkeelle yhteiset tavoitteet ja sitoutuvat näiden toteuttamiseen jakaen hankkeen riskit ja mahdollisuudet sekä näistä seuraavat taloudelliset hyödyt ja haitat. Tämän diplomityön päätavoitteena oli tutkia sitä, kuinka skenaariosuunnittelua voidaan hyödyntää allianssimallilla toteutetun rakennushankkeen johtamiseen ja voidaanko sillä vaikuttaa allianssiorganisaation toimintatapoihin. Työ rajattiin koskemaan allianssin kehitysvaihetta.
Tämä diplomityö toteutettiin sovellettuna toimintatutkimuksena. Lisäksi tutkimuksessa hyödynnettiin skenaariosuunnittelun metodeja. Tutkimuksen päätavoitteen ohella tutkimukselle asetettiin alatavoitteeksi tunnistaa hankkeiden mahdollisia riskejä ja viedä ne osaksi hankkeiden riskienhallintasuunnitelmaa. Tutkimuksen toisena alatavoitteena on tutkia, ovatko hankkeen osapuolten näkemykset yhteisistä tavoitteista yhteneväisiä. Tutkimuksen teoriapohja toteutettiin kirjallisuusselvityksenä, jossa tarkasteltiin allianssimallin ominaispiirteitä, tavoitteiden asettamista ja skenaariosuunnittelun teoriaa.
Tutkimuksessa muodostettiin skenaariosuunnittelun teorian pohjalta rakennushankkeeseen soveltuva skenaariosuunnittelun malli. Skenaariosuunnittelun mallia testattiin kahdessa allianssimallilla toteutetussa rakennushankkeessa. Hankkeet ovat Kinnarin uusi koulu ja Tikkurilan kirkko. Molemmat ovat monimutkaisia hankkeita, joissa käyttäjällä on suuri rooli. Skenaariosuunnittelun malli vietiin hankkeisiin siten, että rakennuttajakonsulttiorganisaatio laati skenaariot, jotka esiteltiin allianssiorganisaatioille järjestetyissä skenaariosuunnittelutyöpajoissa. Skenaariosuunnittelun lopputuloksena syntyi aineistoa, joka analysoitiin. Skenaariosuunnitteluun osallistuneita haastateltiin skenaariosuunnitteluun ja sen vaikutuksiin liittyen.
Tämä tutkimus osoittaa, että skenaariosuunnittelua voidaan hyödyntää allianssihankkeen johtamisessa. Skenaariosuunnittelu sopii allianssihengen mittaamiseen erittäin hyvin. Skenaariosuunnittelun malli toimii itsessään hyvin perehdytyksenä allianssityöskentelyyn ja tämä tutkimus osoitti lisäksi, että sen avulla pystytään tunnistamaan tarve allianssiperehdytykselle. Skenaariosuunnittelun avulla pystyttiin tunnistamaan Kinnarin uusi koulu -hankkeessa riskejä, jotka vietiin osaksi toteutusvaiheen riskienhallintasuunnitelmaa. Tikkurilan kirkko -hankkeessa skenaariosuunnittelu sai aikaan kokonaisen toimintatavan muutoksen, jossa kaikki osapuolet sitoutuivat siihen, ettei hankkeen budjettia ylitetä missään tilanteessa. Tutkimuksen yhteydessä kerätyn kyselyaineiston perusteella ei pysty tekemään johtopäätöksiä allianssiosapuolten näkemysten yhteneväisyydestä, sillä käytetyn kyselyn kysymykset sisältävät paljon tulkinnanvaraisuutta ja otanta tässä tutkimuksessa oli liian pieni
VECSEL-vahvistinpeilien valmistus ja simulointi
Get PDFTämä kandidaatintyö käsittelee pinnasta emittoivan ulkoisen kaviteetin laserin (VECSEL, Vertical External-Cavity Surface-Emitting Laser) vahvistinpeilien valmistusta. Työhön kuului muun muassa puolijohderakenteiden simulointia, suunnittelua, valmistusta ja materiaali-/rakenneominaisuuksien mittausta. VECSEL-vahvistinpeilien teoriasta käydään läpi muun muassa Bragg-peilit, jotka heijastavat vahvasti tiettyä aallonpituutta, ja kvanttikaivot, joissa hyödynnetään varauksenkuljettajien energiatilojen kvantittumista.
VECSEL-vahvistinpeilit valmistettiin molekyylisuihkuepitaksia-menetelmällä (MBE, Molecular Beam Epitaxy). MBE:ssä puolijohdekasvatus tapahtuu ultratyhjiössä kuumennetuista materiaalilähteistä lähtevien molekyylisuihkujen avulla. Valmistusprosessissa puolijohderakenteisiin syntyy kidevirheitä, jotka luokitellaan syntymisperiaatteen mukaisesti.
Työssä kehitettiin yksinkertainen ohjelma/skripti kvanttikaivojen emissioaallonpituuden arvioimiseksi. Koodi on kirjoitettu Pythonilla ja siinä on hyödynnetty avoimeen lähdekoodiin perustuvaa openbandparams-kirjastoa. Simulaatioissa voidaan esimerkiksi muuttaa kvanttikaivon lämpötilaa, puolijohdekompositiota sekä kvanttikaivon paksuutta ja arvioida näiden parametrien vaikutusta emittoituvien fotonien aallonpituuteen.
Kandidaatintyössä onnistuttiin simuloimaan puolijohdepohjaisia kvanttikaivoja, mikä on tärkeä työkalu MBE-kasvattajalle. Python osoittautui hyväksi alustaksi tälle ohjelmalle, koska openbandparams-kirjasto perustuu avoimeen lähdekoodiin ja laajentamismahdollisuudet Pythonilla ovat hyvät
Prosessihallinta parakonsistentilla logiikalla
Get PDFIn this Master’s thesis the author’s aim is to give model building tools for the temporal paraconsistent logic program called Before-After Extended Vector Annotated Logic Program with Strong Negation (bf-EVALPSN), originally created by Professor Kazumi Nakamatsu of the Prefectural University of Hyogo, Japan. The tools bridge the paraconsistent logic program language with finite state automata
Design and Implementation of MIMO OFDM IEEE802.11n Receiver Blocks on Heterogeneous Multicore Architecture
Get PDFIn this thesis, the performance of a heterogeneous multicore platform in terms of technical capability is evaluated. Therefore, the choice of architecture in general can be based on a set of diverse applications. Selected applications can be parallel or serial in nature. Applications evaluation are often based on various performance metrics including the resource utilization and execution time. The wireless communication systems are expanded to accelerate their functions execution in both software and hardware. The embedded systems which involve several types of communication systems perform a large number of computations which require short execution time and minimized power consumption. Also, there is a growing demand for application-specific accelerators aiding general-purpose. One feasible way is to use heterogeneous multi-core platforms. Furthermore, many application-specific accelerators are loosely connected with each other.
In this study, the implementation of Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) receiver is evaluated by applying a Heterogeneous Multicore Architecture (HMA). The MIMO OFDM receiver is composed of computationally intensive and general-purpose processing tasks and can serve maximum coverage for evaluation of the HMA. The receiver blocks are designed by crafting template-based Coarse-grained Reconfigurable Array (CGRA) devices. In this case study, four streams (antennas) are proposed in order to process the data over CGRAs simultaneously. HMA nodes will be reconfigured at run-time in different blocks of the receiver. In this experimental work, according to the performance of each CGRA, the collective performance of the entire platform as well as NoC traffic is recorded considering the number of clock cycles and also several high-level performance criteria. The implementation of OFDM receiver scaled CGRAs to various dimensions. The data can also be exchanged between diverse nodes on the NoC structure by utilizing direct memory access (DMA) devices independently
Simulaatio modulaarisuuden vaikutuksesta läpimenoaikaan projektiliiketoiminnassa
Get PDFSlowly, project and product businesses have converged closer to each other. Products are getting ever more customizable while project businesses aim to find commonality in their customer needs to fulfil them with more standardized offering. Modularity has been one concept that has enabled this converging, by offering efficient way to customize products, and on the other hand offering way to fulfil complex customer needs with predefined system blocks, modules. Literature suggests, that modularity can help project business achieve lead time reduction in its operations, but literature quantifying the lead time impact is scarce, or even non-existent. This study creates preliminary understanding of factory phase lead time impact of modularity in project business and illuminates the critical factors affecting the lead time impact.
Study is conducted by first determining the factory phase lead time and delivery process for current, non-modular, system. Lead time is determined from combination of archival ERP data for past system deliveries and delivery process knowledge gathered from interviews. After this, simulation model for upcoming modular system was created on the basis of insights gained from literature, case company’s current delivery process and company’s vision of upcoming modular product structure. Using this simulation model, the research objective of critical factors and their impact to factory phase lead time could be fulfilled.
Simulation results indicate significant lead time reduction for chosen system scope. Total system factory phase lead time was reduced from 20 weeks to 10,3 – 13,3 weeks, depending on chosen simulation parameters. Lead time reduction potential is mostly determined during the modular product structure development phase. The clever design decisions that find the right balance between commonality and customization of the system enable process resequencing, process standardization, component standardization and multiple points of differentiation which in turn make it possible to postpone the order penetration point and reduce the system’s factory phase lead tim
Space and Violence. Architecture in modern armed conflicts.
Get PDFIn conflict-shaped cities, change of space is a significant factor. Violence creates borders, voids, changing shapes and re-functions spaces. Re-building, re-uniting and bringing back to peaceful life is a great challenge. Despite the obvious importance, there is not much reflection on conflict happening in an architectural discourse; even though, it is the architect, who stands behind these new siege goals – built heritage. According to Ole Bouman, possible reason for such passivity of architectural engagement can that architecture is usually associated with construction, with a will for better, the positive. In most cases, architects role is to create replacing utopia, “better future”, as all the nightmare or war is to be erased as soon as possible. “Architecture simply has a hard time addressing despair”.
The aim of this research is to investigate concepts of destruction, abandonment, separation, memorialization and temporality of contemporary cities safety; develop understanding about violence-shaped spaces, their meaning and perception; and collective memory. Historic period of this work is post WW2, Cold war and mainly modern conflicts of late 20th – early 21st century. Research is focusing more on spatial features of armed conflict, it`s influence on society through spatial changes, much less on the chronological order or a specific cite.
The core is conditionally divided into 3 chapters, representing main spatial phenomena caused by violent events: destruction, separation and memory. Chapters also represent different stages of conflict, from the active phase of conflict to its memorialization. The research question is how space in all of this phases is influenced by violence and where is architecture`s place in this process. I use stories of cities under siege as case studies. By analysing events time lines, photos, maps, memories and documents, I am looking for understanding of the conflict nature, influence and possible ways to reflect on it in architectural or/and artistic way. There are two scales in research: city and building; and the time frame is from post-WW2 till current times. In each chapter, different disciplines will be involved in spatial phenomena analysis. Sociological perspective on destruction, international law about protection and restoration, as well as artistic interpretations for memory.
This thesis is based on theoretical and interpretive research, as well as collecting stories, facts and architectural, artistic and other projects to compare analyse and find tendencies. By following storyline that goes through the book, passing 3 chapters as main phases of armed conflict, I compare collected data, analyse tendencies and facts, as well as theoretic works dedicated to each topic
Merikarvian Krookan alueen kehittäminen
Get PDFTutkin diplomityössäni maisemahistoriallisesti arvokkaan Merikarvian Krookan alueen historiaa, nykytilaa ja kehittämismahdollisuuksia suunnittelupainotteisesti. Työni pääpaino on kokemusperäisessä suunnittelussa tutustuttuani paikkaan eri vuodenaikoina ja eri käyttäjänäkökulmista.
Diplomityöni koostuu esittelyosasta, analyysiosasta ja suunnitteluosasta. Esittelyosassa käyn läpi pääpiirteitä Selkämeren saariston, rannikon ja Merikarvian ympäristöstä, sekä Krookan alueesta. Analyysiosassa tutkin Krookan alueen rakennuskannan kehitystä 1900-luvun vaihteestanykypäivään. Suunnitteluosassa tutkin Krookan alueen kehittämismahdollisuuksia ja esitän konkreettisen suunnitelman Krookan alueen kehittämisestä visuaalisesti havainnekuvin ja
kaavaluonnoksella