[kand] Insinööritieteiden korkeakoulu / ENG

Permanent URI for this collectionhttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/2

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 20 of 4662
  • Suuren mittakaavan aurinkovoimalan taloudellinen kannattavuus Suomessa
    (2024-11-29) Huhtamäki, Heikki
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Ilmastonmuutos aiheutuu pääosin perinteisistä energiakonversion tekniikoista, siis fossiilisten polttoaineiden, kuten hiilen, öljyn ja maakaasun polttamisesta. Aurinkoenergialla on kuitenkin potentiaalia olla maapallon tärkein energianlähde, sillä maan ilmakehä ottaa jokainen tunti vas-taan auringon säteilyä määrän, joka vastaa ihmiskunnan vuotuista sähköenergian tarvetta. Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli selvittää, onko suuren mittakaavan aurinkosähkön tuotanto Suo-messa taloudellisesti kannattavaa. Työ pyrki selvittämään suuren mittakaavan aurinkosähkön tuotannon kustannuksia ja tuloja Suomen toimintaympäristössä. Työ toteutettiin yhdistelemällä kirjallisuustutkimusta ja soveltuvin osin laskentaa Excel-ohjelmistolla. Työssä tarkasteltiin aurinkosähkövoimalan kustannuksia investointikustannusten ja käytönai-kaisten kustannusten osalta. Kustannusten arviointi toteutettiin kirjallisuustutkimuksena. Koko-naisinvestointikustannuksen suuruudeksi arvioitiin 20,5 M€, vuotuisten kiinteiden kustannusten suuruudeksi 423 k€ ja vuotuisten muuttuvien kustannusten suuruudeksi 210 k€. Aurinkosähkö-voimalan tuotannon arvoa arvioitiin työssä kahdella eri markkinalla: Suomen day-ahead-markkinalla ja PPA-markkinalla. Tuotannon arvon laskenta toteutettiin Excel-ohjelmistolla kyseis-ten markkinoiden hintatietojen, auringon säteilytietojen sekä voimalan teknisten suorituskykytie-tojen avulla. Aurinkovoimalan tuotannon vuosittaiseksi arvoksi laskettiin day-ahead-markkinalla 3,181 M€ ja PPA-markkinalla 2,382 M€. Työn lopuksi aurinkovoimalan kustannuksista ja tuloista muodostettiin investointilaskelma. Laskelman perusteella voimalan taloudellista kannattavuutta arvioitiin laskemalla sille IRR- ja NPV-tunnusluvut molempien tuotannon arvoa kuvaavien ske-naarioiden pohjalta. Investointilaskelman perusteella laskettiin day-ahead-markkinaan perustuvan skenaarion net-tonykyarvoksi 8,8 M€ ja sisäiseksi korkokannaksi 11,3 %. PPA-markkinaan perustuvassa skenaa-riossa vastaavat arvot olivat 9,7 M€ ja 7,2 %. Molempien investointien nettonykyarvo on useita miljoonia euroja positiivinen. Investoinnit ovat siis taloudellisesti kannattavia ja luovat tekijälleen taloudellista lisäarvoa valitulla pääoman kustannustasolla.
  • Comparison of Recovery Boiler Thermal Efficiency Calculation Methods
    (2024-11-29) Huttunen, Otto
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Pulp and paper is a prominent field of industry in Finland. Finland has a long history in pulping industry, which has led Finnish pulping machinery manufacturers to have a significant market share in pulp mill design and manufacturing. In a pulp mill resides a plant called recovery boiler which objective is the regeneration of used chemicals, energy production for pulp mill in the form of steam and burning of waste chemicals. Recovery boilers provide self-sufficiency in energy for the pulp mill and enable the sale of excess green energy. However, increasing the steam production of a recovery boiler decreases the reduction efficiency of the recovery boiler. This sets the need for optimization between steam production and reduction efficiency. This bachelor’s thesis examines thermal efficiency calculation methods from previous literature and common EN and ASME standards. The calculation methods are applied to recovery boiler efficiency simulation and optimization. Objective of the optimization was to find best parameters for efficiency. Optimization parameters were reduction efficiency, combustion air temperature, feed water preheating power and black liquor dry solids. Optimization was performed with dimensioning software provided by ANDRITZ Oy and Excel. It was discovered that calculation methods provided by the standards only consider steam generation as useful energy by the definition. The calculation methods were modified to consider the energy used in reduction as useful energy. Selected calculation methods were applied to three different recovery boilers to calculate the efficiency. Calculation resulted in greater efficiency in larger boilers with greater dry solids. Best efficiencies were presented by calculation methods which consider reduction heat as beneficial. Optimization resulted in different operation parameters depending on the calculation method. Optimization proposed changes to boiler parameters resulted in better thermal efficiency but changes to boiler are most likely uneconomic. Conclusion of the thesis is to use the direct efficiency calculation method, which calculates efficiency from steam generation and considers energy used in reduction as beneficial, in recovery boiler efficiency calculation. Forementioned method presents the efficiency of a recovery boiler more realistically and increases the presented efficiency when comparing with EN and ASME standards. Increase in presented efficiency increases attractiveness of a recovery boiler in the client’s point of view.
  • Stabilointipilarin poikkileikkauksen lujuusvaihtelun arviointimenetelmien välinen korrelaatio
    (2024-11-22) Hatara, Vertti
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Tämä kandidaatintyö käsittelee stabilointipilarin poikkileikkauksen lujuusvaihtelun arviointimenetelmien välistä korrelaatioita. Aihetta tarkastellaan aiemman tutkimusdatan pohjalta. Työssä tarkastellaan seitsemällä eri sideaineella stabiloituja pilareita yhdessä tutkimuskohteessa. Työn alussa esitellään syvästabilointipilareita yleisesti ja loppupuolella esitellään tutkittujen pilareiden stabiloinnissa käytetyt sideaineet. Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää penetrometrin kärkivastuksen kelpoisuutta ennustamaan pilarin muita ominaisuuksia, esimerkiksi sen sideainejakaumaa ja leikkauslujuutta. Tutkimustulokset osoittivat selvästi, että penetrometrin kärkivastuksen perusteella ei yksin voida tehdä johtopäätöksiä syvästabilointipilarin sideaineen määrästä. Pilarikairalla määritetty leikkauslujuus ja penetrometrin kärkivastus osoittavat vahvaa korrelaatiota keskenänsä.
  • A Review of Predictive Maintenance in the Semiconductor Fabrication Process
    (2024-09-21) Schildt, Vincent
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    The semiconductor fabrication process is arguably the most complex single fabrication process in the world today, requiring hundreds of steps and an array of advanced tools. Demand for integrated circuits keeps growing, and production needs to run without interruptions. Because of this, equipment failures have severe consequences and can be extremely costly. As modern machine learning algorithms become increasingly advanced, there is growing interest in detecting faults ahead of time, allowing for predictive maintenance. Due to the high equipment expenditures associated with semiconductor fabrication, predictive maintenance can lead to significant reductions in downtime as well as maintenance-associated labor and spare part expenditures. This thesis is a review of how predictive maintenance is used in the semiconductor industry. The current state of the semiconductor fabrication process is reviewed along with the faults commonly found in semiconductor fabrication equipment. Two of the most critical steps in the fabrication process, etching and lithography, are studied in more detail through case studies. The two processes are chosen due to their importance as well as the difference between existing literature on the two methods. The results of the case studies are used to evaluate the state of the industry and to identify the biggest current challenges. Based on the case studies, a suggestion is made for a move toward large-scale implementation across the fabrication plant. Especially for etching tools, the state of the art is mature enough to apply PdM for all tools in a fabrication plant. Due to the complexity of lithography equipment, more complex machine learning methods are needed before implementation across an entire fab. The biggest challenge for applying PdM in semiconductor fabrication is the quality of data, which needs to be improved in order to make accurate predictions.
  • Kastelutarpeen lisääntyminen pohjoisilla viljelyalueilla
    (2024-10-10) Vuorialho, Iiris
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Kastelun merkitys viljelyssä on globaalisti suuri. Pohjoisilla viljelyalueilla kastelu ei kuitenkaan usein ole välttämätöntä, ja nykyisillään vain pientä osuutta pelloista kastellaan. Suomessa peltojen vesienhallinta on tähän asti perustunut pitkälti kuivatukseen, mutta huomio on siirtynyt myös kastelun mahdollisiin hyötyihin. Erityisesti ilmastonmuutos on lisännyt kiinnostusta kastelua kohtaan menetelmänä varautua muutoksiin viljelyalueiden vesitaloudessa. Kastelua suunniteltaessa täytyy huomioida monia asioita, kuten kasvin vedentarve, maaperän ominaisuudet sekä ilmasto ja veden saatavuus. Kastelumenetelmiä on useita, ja niiden soveltuvuus voi vaihdella kohteen ominaisuuksien ja investointimahdollisuuksien mukaan. Hyvä kastelumenetelmä mahdollistaa sopivan maankosteuden saavuttamisen vähällä hukkavedellä ja on realistisesti toteutettavissa. Työssä pyrittiin selvittämään, kuinka kasteluntarve tulee Suomessa muuttumaan ja millaisia vaihtoehtoja kastelun toteuttamiseksi on, sekä arvioitiin, mitkä kastelumenetelmät ovat sopivimpia Suomen oloissa. Työ toteutettiin kirjallisuustutkimuksena. Kirjallisuuden perusteella kastelutarpeen kehittymiseen liittyy paljon epävarmuutta, mutta ennuste on, että ilmastonmuutos tulee vaikuttamaan kasvukauteen monin tavoin ja sään kausittaisuuteen sekä sääilmiöiden äärevöitymiseen tulee varautua. Suomesta jo laajalti löytyviä salaojajärjestelmiä voi olla järkevää muokata kasteluun sopiviksi.
  • Confidence Estimation of Speech Recognition Modules Using Deep Learning
    (2024-09-20) Pyo, Youngbin
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    This paper provides a general overview for confidence estimation in automatic speech recognition (ASR) systems, focusing on two state-of-the-art methods: OpenAI’s Whisper and NVIDIA’s NeMo framework. The goal of the study is to address challenges in ASR by improving confidence estimation modules. The methodology involved evaluating Whisper on LibriSpeech and TIMIT datasets, measuring performance on Word Error Rate (WER). Moreoever, confidence estimation techniques were applied to the Conformer-CTC and Conformer-Trasducer models built in the NeMo framework. The results from this paper align with previous studies done on the same methods and also demonstrate the exceptional performance of Whisper on the TIMIT dataset, with WER as low as 2.73% for large-v1. For NeMo, proposed modification to confidence estimation methods, particularly using Gibbs entropy-based measures, showed improvements in certain metrics for RNN-T methods on the Librispeech ’test-other’ dataset. This paper confirms that while Whisper and NeMo demonstrate strong performance, there is room for improvement in confidence estimation techniques.
  • Review of the Methods for Bridge Load Capacity Estimation
    (2024-09-06) Martin Arias, Arturo
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Bridges are important structures used worldwide to create connections and increase transportation efficiency. The role performed by bridges in society has become so critical that the risk of collapse or failure could cause an economical, operational, and human tragedy. Consequently, the continuous assessment of bridges and their capacity to support loads is essential to ensure safety and prevent failures. The aim of this thesis is to develop an assessment of the current methods applied when estimating the load capacity of bridges by conducting a state-of-the-art review and providing final recommendations on the most appropriate method.
  • Review of the Robustness Evaluation and Improvement for Bridge Structures
    (2024-09-06) Le, Thoa
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    The concept of robustness in bridge design has received significant attention due to recent catastrophic disproportionate collapses (e.g., Mianus Bridge in Connecticut, USA and Morandi Bridge in Italy). These events have highlighted the limitations of current codified standards, which primarily focus on individual components rather than a system-based perspective for design evaluation. To address this, the existing literature has established new measures to evaluate the robustness of bridge structures applying a system-based approaches. However, a widely accepted method has not yet been identified since the performance of different bridge structures depends on various factors, such as bridge types, materials, and span lengths. Therefore, this thesis provides a state-of-the-art literature review on evaluating and enhancing robustness for preventing disproportionate collapses of bridges. The findings suggest that the probabilistic reliability-based approach is the most promising method for evaluating robustness, although lacking an applicable framework for assessing the reliability index. Moreover, the most practical approach to enhance structural robustness is improving redundancy. However, further research is still needed to establish an acceptable robustness level.
  • Analysis of Parameters Affecting the Operation of a Switched Reluctance Motor
    (2024-09-06) Svanidze, Nikoloz
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    This thesis studies the relationship of torque generated by a static switched reluctance motor with the input current, number of windings, relative permeability and air gap of the said motor. It presents findings based on the finite element method. The thesis finds and presents quadratic dependencies for input current and number of windings. Patterns in air gap and relative permeability graphs are noted and explained. The results align with the work published by other researchers.
  • Prediction of Building Energy Consumption Using Machine Learning
    (2024-09-06) Tan, Yun
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Building energy consumption (BEC), which is responsible for more than 36% of global energy consumption and greenhouse gas emissions, poses a significant challenge to global environmental sustainability. Building energy consumption prediction (BECP) is critical for optimizing building design and improving building management to reduce energy usage and CO2 emissions. Although there are numerous studies on ML-based BECPs, and many literature reviews have emerged from these studies; a comprehensive evaluation of deep reinforcement learning (DRL) methods for BECP is missing in these literature reviews. To fill this gap, our state-of-the-art literature review provides a detailed discussion on the performance and potential of DRL methods applied to BECP, while updating the optimal ML model and effective features from the latest research on ML-based BECP from 2020 to 2024. This study presents a review of nine high-quality articles, each with an average annual citation rate of almost 50, covering 31 ML algorithms, with a focus on the analysis of applications, data properties, and ML methods in the selected articles. This study identifies the kCNN-LSTM model as the most effective ML method, achieving a root mean square error (RMSE) of only 0.0036 and an average computational time of merely 68.33 seconds, demonstrating an excellent balance between prediction accuracy and computational efficiency. This study also highlights the substantial potential of DRL to improve the accuracy of BECP and extend to other fields of prediction, despite its higher computational time compared to some other ML methods.
  • Tiivistyvän kaupunkirakenteen taloudelliset ulkoisvaikutukset
    (2024-09-06) Pirttijärvi, Lari
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Tässä tutkielmassa tarkastelen kaupunkirakenteen tiivistymisen taloudellisia ulkoisvaikutuksia. Kaupunkirakenteen tiivistyminen on tänä päivänä osa useamman kunnan ja kaupungin suunnittelustrategioita ja -tavoitteita. Kaupunkirakenteen tiivistymisellä ennen kaikkea viitataan ihmisten, asuntojen ja erilaisten toimintojen keskittymistä pienemmälle, olemassa olevalle kaupunkialueelle. Kunnat motivoivat kaupunkirakenteen tiivistymistä esimerkiksi taloudellisilla tavoitteilla, muiden eri motiivien lisäksi. Työn tavoitteena onkin selvittää, mitä erilaisia taloudellisia ulkoisvaikutuksia kaupunkirakenteen tiivistymisellä on, ja keneen ne kohdistuvat. Työ on toteutettu kuvailevana kirjallisuustutkielmana, jossa tarkastellaan laaja-alaisesti kaupunkirakenteen tiivistymistä käsittelevää kirjallisuutta kansainvälisessä kontekstissa. Kaupunkirakenteen tiivistymisen taloudelliset ulkoisvaikutukset ovat erittäin monitahoisia. Yrityksille kaupunkirakenteen tiivistymisen nähdään kasvattavan kilpailukykyä sekä tarjoavan tehokkaampaa työvoimaa. Toisaalta joillekin yrityksille nämä mittakaavaedut jäävät pienemmiksi, kuin kustannusten nousu sijoittuessa tiivistyvään kaupunkialueeseen. Työntekijöiden ja työmarkkinoiden näkökulmasta ilmiö voidaan nähdä pääsääntöisesti positiivisena, paremman kohtaannon sekä tiiviimmän kaupunkialueen keskimäärin korkeampien palkkojen myötä. Kaupunkirakenteen tiivistymisen vaikutus asumiseen ja kiinteistöihin on kaksipiippuinen – tiivistyminen kasvattaa kiinteistöjen arvoja, mikä hyödyttää kiinteistöt omistavia tahoja. Samalla kuitenkin vuokrien nähdään nousevan, mikä asettaa vuokralla-asujat ja liiketiloja vuokraavat tahot heikompaan asemaan. Lopuksi kirjallisuudessa tiivistymisen nähdään luovan kulusäästöjä julkiselle taloudelle, ollen tästä näkökulmasta erittäin positiivinen ilmiö. Taloudellisesta näkökulmasta, kaupunkirakenteen tiivistymistä ei siis voi luokitella suoraan positiiviseksi tai negatiiviseksi ilmiöksi. Asiaan vaikuttaa se, kenen näkökulmasta asiaa tarkastelee, ja tämä tulee huomioida kuntien tiivistämisstrategioihin liittyvässä päätöksenteossa.
  • Tekoäly ja sen rooli rakennusten suunnittelussa ja ylläpidossa
    (2024-09-06) Rinkinen, Henni
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Tekoäly on tullut kiinteäksi osaksi elämäämme, mikä kuvastaa sen valtavaa vaikutusta nyky-yhteiskunnassa. Tämä kandidaatintyö tutkii tekoälyn soveltamista rakennusprosessien eri vaiheissa. Tutkimuksen tavoitteena on lisätä ymmärrystä tekoälyn käytöstä osana rakennuksen suunnittelu- ja ylläpitovaihetta. Työ on suoritettu kirjallisuuskatsauksena, ja tutkimusaineistoina on käytetty vertaisarvioituja tutkimusartikkeleita sekä muuta tieteellistä kirjallisuutta aiheesta. Tutkielman aihe on rajattu käsittelemään tekoälyn merkittävimpiä sovelluksia alalla. Työn keskeisimmät havainnot liittyvät siihen millainen tekoälyn rooli rakennuksen suunnitteluvaiheessa on, ja mitä hyötyjä tekoäly mahdollistaa eri sidosryhmille. Tekoälysovelluksia kuten generatiivista suunnittelua, rakennuksen tietomallinnusta ja visuaalista suunnittelua käytetään rakennuksen suunnitteluvaiheessa tehostamaan suunnitteluprosessia ja parantamaan eri sidosryhmien yhteistyötä. Tutkielmassa kuvataan myös keinoja, joiden avulla rakennuksen ylläpitoon liittyviä toimintoja on mahdollista tehostaa. Rakennuksen ylläpidossa tekoälyä hyödynnetään erityisesti ennakoivassa kunnossapidossa ja energianhallinnassa, mikä vähentää ympäristövaikutuksia ja pienentää käyttökustannuksia sekä tehostaa rakennuksen loppukäyttäjän viihtyvyyttä ja turvallisuutta. Lisäksi tutkimustulokset osoittavat, että merkittävät haasteet tekoälyn käyttöönotossa kiinteistö- ja rakennusalalla liittyvät muun muassa korkeisiin käyttöönottokustannuksiin, tietoturvahaasteisiin ja työvoiman osaamisen puutteeseen. Kirjallisuuskatsaus esittää, että tekoälyn käyttö rakennuksen suunnittelu- ja ylläpitovaiheessa tehostaa prosesseja, parantaa kestävyyttä ja lisää rakennusten viihtyvyyttä sekä vähentää riskejä. Tutkimustulokset tarjoavat arvokasta tietoa, joka auttaa niin alan ammattilaisia kuin useita eri sidosryhmiä hyödyntämään tekoälyä tehokkaammin ja tunnistamaan tekoälyteknologioiden käyttöön liittyviä haasteita.
  • Sufficiency assessments for buildings
    (2024-09-04) Junno, Markus
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    This literature review focuses on building and real estate sectors environmental impacts and more over the SER framework (sufficiency, efficiency, renewables). The purpose of the framework is to acknowledge the factors in where buildings emissions and environmental impact can be reduced through the whole life cycle of the building. The purpose of this review is to inspect the sufficiency aspect of the framework, and especially the floor dwelling area. Comparing the current building developer practices, to practices that can be seen more sufficient. And what prevents these practices to become more commonly used in apartment buildings. Building certificates (LEED and BREEAM) were also put to inspection. Most of the reviewed materials were conducted from google scholar with keyword search method. Studies from the latest 10 to 15 years was prioritised. The AI was used to help with the screening process and every AI given information about the study was inspected manually to assure the reliability. Building sector produces 40% of the global emissions, and practices to reduce these emissions should be conducted. SER framework offers a model to reduce these emissions. Sufficiency is part of SER framework and means reducing the consumption to what in necessary. In building context, this can mean, for example, reducing the floor dwelling area. Building smaller apartments and optimizing space are effective practices to reduce emissions. It was noted that floor dwelling area per person has been increasing. And building certificates do not unnotably mean that the building has smaller emissions than ordinary building. Implementing these sufficiency principles requires changes in consumer behaviour and public policies, such as removing the minimum apartment size restriction. Building certificates should be tightened so that they better lead to more sustainable construction. Preferencing smaller apartments and practices to downsizing should be conducted and they should be more policy driven than currently.
  • The Evolution of Road Vehicle Mirrors Towards Camera Monitor Systems: A Review
    (2024-09-20) Hällström, Anton
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    This thesis explores the evolution of Camera Monitor Systems (CMS) as replacements for traditional mirrors in cars and trucks, focusing on their background, advantages, disadvantages, and comparative performance across various implementations. Since CMS are a relatively new phenomenon in the automotive industry, it is important to review the advantages and drawbacks of the system to find out if it is a working replacement to mirrors. It is also important to compare various implementations to find out if these advantages are included in the current versions on the market and what manufacturers have done differently. CMS consist of a camera, an electronic control unit and a screen. Together, these three parts are equivalent to a mirror, although with some advantages. Since the camera wing in which the camera is located is smaller than a mirror, air resistance is reduced, which makes the CMS a more environmentally friendly solution. This mostly applies to trucks with CMS, since the size difference between a mirror and the camera wing is much larger than with cars. The smaller camera wing also reduces the blind spot directly behind the mirror, and the camera covers a larger area than a normal mirror does, making it a safer option. Despite these advantages, CMS also have notable drawbacks. CMS consist of three parts compared to mirrors, which only consist of one, and the parts in CMS are more expensive. CMS can feel difficult at first due to being used to mirrors, however, users usually quickly adapt to the change. The work compares four different CMS in trucks and two CMS in cars. The different manufacturers' implementations are presented and differences between the different implementations are compared and assessed. Differences between the different truck manufacturers' implementations include information on the screen, automatic panning and zooming, infrared camera and different choices of which mirrors are replaced. Differences between the different car manufacturers' implementations include placement of screens, different modes and aids. Current CMS have more advantages than disadvantages compared to mirrors, especially when it comes to trucks. Some manufacturers have succeeded better than others with their CMS, although all current CMS are still functional substitutes for mirrors.
  • Pääkaupunkiseudun joukkoliikenteen tarjonnan kehitys 2000-luvulla
    (2024-09-04) Kivari, Aapo
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Pääkaupunkiseudun eli käytännössä Helsingin, Espoon ja Vantaan muodostama joukkoliikennejärjestelmä on Euroopan ja etenkin Suomen tasolla edistynyt ja arvostettu järjestelmä, joka kehittyy jatkuvasti. Kehitystä ohjaavat kuntien ja Helsingin Seudun Liikenteen tavoitteet ja kaupunkilaisten arvot ja asenteet. Tässä tutkimuksessa luodaan läpileikkaava katsaus pääkaupunkiseudun joukkoliikenteen kehitykseen muun muassa tarjonnan, matkustajamäärien, liikenne- ja kaupunkisuunnittelun, ja näihin kaikkiin vaikuttavien tavoitteiden ja arvojen kehityksen näkökulmasta. Työssä pyritään tunnistamaan laajoja, koko 2000-lukuun vaikuttavia trendejä suunnittelussa ja joukkoliikennetarjonnassa sekä menneen, nykyisen että tulevan kehityksen valossa. 2000-luvulla käytännössä kaikkea suunnittelua on enenevissä määrin ohjannut kestävä kehitys ja ilmastotavoitteet. Kunnat ovat asettaneet hiilineutraaliustavoitteen vuoteen 2030, ja HSL päästöttömyystavoitteen vuoteen 2035 mennessä. Päästövähennyksiä tavoitellaan tiiviimmän kaupunkirakenteen ja ympäristöystävällisten kulkutapojen kuten raitiovaunujen ja sähköbussien avulla. HSL on 15-vuotisen olemassaolonsa aikana panostanut suuresti poikittaisliikenteeseen ja uusien raideliikenteen runkoyhteyksien rakentamiseen, eikä trendi näytä hiipumisen merkkejä lähivuosikymmeninä. Viimeisen kymmenen vuoden aikana valmistuneiden Vantaan kehäradan, Länsimetron ja Raide-Jokerin lisäksi lähitulevaisuudessa tullaan rakentamaan useita uusia pikaraitioteitä. Rakentamispäätöksen jo saaneiden linjojen lisäksi yleiskaavoihin on varattu useita metro- ja pikaraitiotieverkostojen laajennuksia suurilta osin nykyisten runkobussilinjojen tilalle seuraavan 40 vuoden ajalle. Tiivis kaupunkirakenne ja raideverkostoon nojaava joukkoliikennejärjestelmä ovat optimitilanteessa toisiaan palvelevia asioita, mutta pääkaupunkiseudulla suuri osa kaupunkirakenteesta ei ole optimaalista riittävän suuren joukkoliikennekysynnän luomiseen. Tämän takia suuri osa yleiskaavoihin merkityistä raidelinjoista eivät todellisuudessa ole taloudellisesti kannattavia toteuttaa ainakaan lähivuosikymmeninä. Joukkoliikenteen matkustajamäärät ja kulkutapaosuus ovat kuitenkin olleet koronapandemiavuosia lukuun ottamatta selvässä nousussa, ja pandemian vaikutuksen hälvettyä kehityksen voi odottaa jatkuvan samansuuntaisena.
  • Keskipakopumppujen akselitiivistäminen
    (2024-09-06) Paavilainen, Henri
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Tämän tutkielman tavoitteena oli hakea tietoa keskipakopumppujen akselitiivistysratkaisuista sekä pohtia mitkä ratkaisut sopivat mihinkin tilanteeseen parhaiten. Tutkielmassa käsiteltiin yleisimmin käytettyjä akselitiivisteitä, jotka ovat huulitiivisteet, punostiivisteet, mekaaniset tiivisteet ja kontaktittomat tiivisteet. Näiden akselitiivistetyyppien perusrakenteesta ja toimintamekanismeista kerättiin tiivis tietopaketti, jonka pohjalta tutkielmassa kerrottiin eri akselitiivistetyyppien hyviä ja huonoja puolia ja mahdollisia käyttötilanteita sekä vertailtiin eri akselitiivistetyyppejä keskenään. Tutkielman tuloksena oli, että eri tiivistetyypeillä on erilaiset vahvuudet ja heikkoudet erilaisten rakenteiden ja toimintamekanismien takia. Kullakin tiivistellä on omat käyttökohteensa. Mekaaniset tiivisteet ovat laajimmin käytetty keskipakopumppujen akselitiiviste. Ne ovat sopivin tiiviste korkeisiin paineisiin ja pyörimisnopeuksiin. Huulitiivisteitä taas käytetään maltillisissa lämpötiloissa, paineissa ja pyörimisnopeuksissa. Oikeissa olosuhteissa ne eivät käytännössä vuoda. Punostiivisteet ovat puolestaan edullisin vaihtoehto. Punostiivistiivisteen rakenne on yksinkertainen ja niitä on helppo huoltaa. Kontaktittomien tiivisteiden etu on taas niiden vähäinen kuluminen ja erittäin vähäinen kitka.
  • Ilmastonmuutoksen vaikutukset pyöräilyyn ja niihin sopeutuminen Suomessa
    (2024-09-06) Kivelä, Vilma
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Tämän kandidaatintyön tarkoituksena on tutkia ilmastonmuutoksen vaikutuksia pyöräilyyn ja selvittää, miten pyöräliikenteessä voidaan sopeutua näihin muutoksiin. Ilmastonmuutos tuo mukanaan monenlaisia haasteita, kuten lisääntyvät sademäärät ja tulvat sekä muuttuvat lämpötilat, jotka kaikki vaikuttavat pyöräilyyn niin harrastus- kuin liikennemuotona. Työssä analysoidaan ilmastonmuutoksen vaikutuksia pyöräilyyn eri vuodenaikoina Suomessa. Lisäksi tarkastellaan pyöräilyn infrastruktuurin muutostarpeita, kuten pyöräteiden suunnittelua ja kunnossapitoa. Työn tulokset osoittavat, että ilmastonmuutoksen vaikutukset pyöräilyyn voivat olla merkittäviä, mutta tehokkailla sopeutumistoimenpiteillä voidaan mahdollisesti edistää pyöräilyn suosiota ja turvallisuutta myös tulevaisuuden muuttuvassa ilmastossa. Keskeistä on kokonaisvaltainen lähestymistapa, joka yhdistää infrastruktuurin parannukset, kunnossapidon ja yksilötason sopeutumiskeinot. Sopeutumiskeinoja ovat esimerkiksi vihreän infrastruktuurin rakentaminen kaupunkeihin. Tämä madaltaa lämpötiloja, luo varjoja ja auttaa hallitsemaan hulevesiä välttäen tulvintaa.
  • On-line-dataa hyödyntävän kunnonvalvontaohjelmiston laatiminen: case-tutkimus teräksen valssauslinjaston kunnonvalvontaohjelmistosta
    (2024-09-19) Moisio, Leo-Pauli
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Kuntoon perustuvan kunnossapidon on havaittu olevan yksi tehokkaimmista koneiden kunnossapitostrategioista. Olennainen osa kyseistä strategiaa on koneen kunnon luotettava arviointi, jota tehdään tekemällä kunnonvalvontaa. Kunnonvalvonta tarkoittaa käytännössä koneesta saatavien eri parametrien mittaamista ja analysoimista laskennallisesti. Kunnonvalvontaa tutkitaan paljon, mutta tutkimusta tehdään lähinnä kunnonvalvontaan liittyvistä tekniikoista ja laskentamenetelmistä. Kunnonvalvontaohjelmistoja, jotka käytännössä vastaavat kunnonvalvontamenetelmien lopullisesta toimeenpanosta, ei juurikaan käsitellä kirjallisuudessa. Tämän kandidaatintyön tavoitteena on tutkia on-line-dataa hyödyntävän kunnonvalvontaohjelmiston laadintaa. Työssä esitellään kirjallisuudessa esiintyviä tekijöitä, jotka määrittävät kunnonvalvontaohjelmiston laadintaa ja joita olisi hyvä laadinnassa huomioida. Kokeellisena osana työssä laaditaan terästehtaan kuumavalssauslinjastolle yksinkertainen kunnonvalvontaohjelmisto, jolla on tarkoitus saada mahdollisimman hyvä kuva kuumavalssauslinjaston valssien kunnosta. Ohjelmisto rakennetaan kirjallisuudessa esiintyvän paksuusvaihteluun perustuvan kunnonvalvontamenetelmän ympärille. Valittuun kunnonvalvontamenetelmään liittyvä teoria esitellään lyhyesti, mutta menetelmän suorituskykyä ei arvioida. Työssä osoitetaan, että kirjallisuudessa hyväksi havaittuja tekijöitä seuraavan kunnonvalvontaohjelmiston laatiminen onnistuu tehokkaasti moderneilla ohjelmointikirjastoilla. Laaditulla kunnonvalvontaohjelmistolla puolestaan demonstroidaan, miten kirjallisuudesta löydetyt tekijät näkyvät käytännössä. Työ myös dokumentoi kunnonvalvontaohjelmistolle ajatellun käyttötavan, joka osoittaa kunnonvalvontaohjelmiston alustavasti soveltuvan käytettäväksi kunnonvalvonnan tukena.
  • Siirtymä kestäviin kemianteollisuuden prosesseihin sähköistämällä: Ammoniakin tuotannon ja höyrykrakkauksen näkökulma
    (2024-08-30) Savusalo, Aino
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    Ammoniakin tuotanto ja höyrynkrakkaus ovat merkittäviä prosesseja kemiantekniikassa, mutta ne ovat hyvin energiaintensiivisiä prosesseja ja tuottavat merkittävästi hiilidioksidipäästöjä. Tämä työ käsittelee millaisilla sähköistävillä teknologioilla ammoniakin tuotannosta ja höyrykrakkauksesta voidaan tehdä kestävämpiä. Työssä käsitellään myös olemassa olevia hankkeita, jotka soveltavat sähköistäviä teknologioita.
  • How Floor To Area Ratio And Upzoning Impacts Land Prices
    (2024-08-26) Tavio, Leo
     Insinööritieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
    This thesis examines the impact of Floor-to-Area Ratio (FAR) and upzoning on land prices, providing insights into how land use regulations influence urban development. With urbanization increasing globally, the need for sustainable and affordable housing is more critical than ever. This study explores the complex relationship between land prices and land use regulations, such as FAR and upzoning, focusing on their effects in various geographic contexts. The research finds that upzoning often leads to higher land prices, particularly in densely populated areas, while FAR regulations shape how land can be utilized.