12345 1 - 50 av 250
rss atomLänk till träfflistan
Permanent länk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
  • Arnesson, Erik
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    Analysis of sustainable building materials, their possibilities and challenges2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Sverige har som första välfärdsland skrivit under avtalet om att ha netto-noll utsläpp av växthusgaser 2045. Byggsektorn bidrar till en betydande del av Sveriges nuvarande utsläpp. En färdplan utformad och godkänd av flera byggbolag, däribland Veidekke, innehåller flera delmål och det slutgiltiga målet av en byggsektor med netto-noll utsläpp 2045. Samtidigt är behovet av nya bostäder stort. Valet av byggmaterial påverkar utsläppet från en byggnad under hela livstiden vilket gör det till en nyckelparameter vid planeringen av en nybyggnation. 80 % av utsläppen under konstruktionsfasen har sitt ursprung från tillverkningen av byggnadsmaterialen. Samtidigt är forsknings- och utvecklingsintensiteten i byggsektorn låg, marginalerna små och konkurrensen hög.

    Denna rapport hade avsikt att undersöka mer hållbara byggmaterial för de bärande delarna av flervåningshus, hur de mäter sig med konventionella material samt utmaningar som möter dem. Undersökta material jämfördes med en referensvägg från ett av Veidekkes byggen med hjälp av nyckeltal. Denna referensvägg beräknades att ha ett CO2-utsläpp på 107 kg CO2e/m2vägg. Med hjälp av metodik från industriell dynamik kunde sen materialen utvärderas baserat på deras egenskaper, flaskhalsar i byggsektorn undersökas samt viktiga parter för att implementera nya material analyseras. Material som undersöktes var korslimmat trä samt olika typer av miljövänlig betong. Möjligheterna till hybrider av betong och trä inspekterades också. Korslimmat trä har i nuläget en liten marknadsandel men är ett lovande material med flera positiva egenskaper. Forskning kring mer miljövänlig betong förde analysen till att undersöka återvunnen betong, alkaliaktiverad betong och en Eko-betong med lägre andel cement till fördel av kalksten. Efter detta undersöktes sociala och ekonomiska barriärer för att integrera mer hållbara material i byggsektorn. Då byggsektorn till stor del är projektbaserad, med begränsad tid och budget, försvåras integrationen av nya material. Processerna i projekten tenderar också att bli repetitiva med låg nivå av återkoppling. Som sektorn är utformad idag är den till stor del beroende av betong. Däremot ökar ständigt den sociala acceptansen kring korslimmat trä och analysen visade vikt vid att transformera hållbarhet till ett strategiskt affärsmål för att behaga kunder med ökande miljömål. Intervjuer genomförda på Veidekke visade det ökande intresset av hybrider av trä och betong, men också svårigheterna i att driva utveckling framåt i byggsektorn. 

    Analys av materialen och deras nyckeltal resulterade i en vidare analys av korslimmat trä samt Eko-betongen. Korslimmat trä gav den största reduktionen av växthusgaser. En yttervägg producerad i korslimmat trä beräknades till att ha ett negativt utsläpp på -66.2 CO2e/m2vägg. Förutom detta påvisades flera positiva egenskaper för materialet gällande konstruktionstid, livstid och tekniska egenskaper. Reduktionen av CO2-utsläpp från Eko-betongen var också god, drygt 50 % mindre jämfört med den betong som användes i referensväggen. Eftersom Eko-betongen är just en betongvariant bör den möta färre barriärer än korslimmat trä då hela värdekedjan i byggsektorn är bekant med betong, dess egenskaper och möjligheter. Vidare analys med hjälp av industriell dynamik påvisade behovet av incitament för att utveckla kunskap kring vad hållbart byggande är samt behovet av att utveckla nya nätverk mellan tillverkare och beställare för att hitta och använda nya material i processen. Timmer- och betongindustrier har det största ansvaret att utveckla nya och mer hållbara material. Samtidigt läggs stor vikt på byggsektorn att välja mer hållbara material. Att förespråka en byggsektor med en mångfald av lösningar kommer att utveckla en mer robust och anpassningsbar miljö med färre flaskhalsar än idag.

    Nyckelparterna för integrationen är affärsutvecklare, inköpare, trä- och betongindustrierna samt kunderna. Affärsutvecklare måste bedriva projekt med klara och höga miljömål för att öka chansen att lyckas. Inköpare behöver incitament för att kartlägga hållbara material och få utrymme att undersöka nya underleverantörer. Resultatet av analysen visar att ingen enskild innovation kommer kunna lösa problematiken och uppnå en byggsektor med netto-noll utsläpp 2045. Nyckelmöjligheterna för korslimmat trä är att utveckla en standard och modularisering gällande produkten. Förbättra brandskyddet för korslimmat trä är också av hög prioritet och där kan utvecklingen av brandskyddande gipsskivor och isolering vara en lösning. Vidare forskning på modifierad blandning av betong och egenskaper för puzzolana material är också en viktig del framåt. Byggnation av hybrider i trä och betong har också visat stor potential både i litteraturstudien, analysen och från intervjuer på Veidekke. Detta ses som en god möjlighet för att förenkla integrationen av trä till byggsektorn.

  • Govea Buendia, Jose Agustin
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    Can Mexico meet the renewable energy targets under the emission trading scheme?: An analysis of the Mexican electricity framework2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Den mexikanska energisektorn har nyligen påbörjat en ambitiös övergång med start 2013 via lagändringar som  möjliggjort  privata  investerare  i  sektorn.  Vidare,  leder  förändringarna  till  en  renare  energisektor  genom att sätta mål för en förnybar energifördelning, där andelen är enligt följande, 35% år 2024, 40% år 2035, 50% år 2050. Samtidigt har Mexiko förvärvat olika mål för att minska GHG‐utsläppen inom bland annat elsektorn. För att uppnå dessa mål har den mexikanska regeringen nyligen presenterat ett införande av  en  obligatorisk  Emission  Trading  Scheme  (ETS).  Studien  undersökte  inverkan  av  att  tillämpa  ETS  på  förnybar energifördelning från 2017 till 2050 i den mexikanska elsektorn. Studien använde sig utav Open Source  Energy Modeling System (OSeMOSYS)  för att ta  fram en modell  av den nuvarande mexikanska  elsektorn. Tio olika scenarion togs fram för att undersöka utvecklingen utav elindustrin i landet under en ETS (t.ex. när utsläppen är begränsade och straffbara).

    Den  beroende  och  oberoende  Intended  Nationally  Determined  Contributions  (INDC)  som  antogs  av  Mexiko ansågs replikera begränsningen av utsläpp. Den oberoende INDC tyder på 22% mindre utsläpp och den beroende INDC på 50% mindre utsläpp. Vidare tillämpades fem olika bestraffningar på utsläpp (2.5 USD/tCO2eq, 7.5 USD/tCO2eq, 15 USD/tCO2eq, 30 USD/tCO2eq, and 50 USD/tCO2eq).

    Resultaten antyder på att när ETS inte tillämpas ökar utsläppen kontinuerligt fram till och med 2050, och de uppsatta målen nås inte. Dessutom, när minskningen utav utsläpp var under 22% uppnåddes inte målen i något utav scenariona. Dock uppnås målet om minskningen av GHG i alla scenarion både till år 2031 och år  2050. Under en minskning på  50% mindre  utsläpp uppfylls minskningen av GHG och  den förnybara  generaliseringen uppnås endast för år 2024 och år 2035, dock inte för år 2050.

    Slutligen, enligt simuleringarna, visade den mexikanska elsektorn ett stort beroende av konventionella teknologier baserade på naturgas (t.ex. kombineradcykel and gasturbine power plants) för år 2050. Solar PV genererade den största delen av energin, följt utav onshore vindkraft. Endast under riktlinjen av 50% mindre utsläpp penetrerade offshore vindkraft den mexikanska elsektorn.

  • Sani, Lorenzo
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    Pathways for a Sustainable Treatment of Biomass Residue at Palm Oil Mills: the Case of Indonesia2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Utöver att palmoljeindustrin producerar den mest konsumerade vegetabiliska oljan i världen skapar den också en betydande mängd biomassavfall. Det finns consensus över att användning utav detta biomassanavfall för energiproduktion har en betydande potential. Men palm oil mill effluent (förkortas POME efter akronym av palm oil mill effluent), restprodukten som är ansvarig för dem största växthusgasutsläppen i palmoljeproduktion, tas om hand på ett ohållbart sätt. Metanutsläpp från POME-nedbrytning, i en konventionell palmolja kvarn, ansvarar för mer än hälften av utsläppen av växthusgaser i produktionsprocessen (exklusive förändring av markanvändningen). Detta arbete undersöker alternativ för att eftermontera bioraffinaderier i indonesiska palmolja kvarnar som kan effektivt utnyttja POME för att skapa förädlade produkter (t.ex. el, kompost och pellets) och samtidigt minska miljöpåverkan. I detta arbete presenterar författaren en litteraturöversikt av kommersiellt mogna behandlingstekniker för POME och biomassavfall samt framhäver de mest lovande metoderna. Därefter skapas olika bioraffinaderikoncept genom att kombinera de mest intressanta teknikerna med syfte att maximera intäkter och sociala effekter samtidigt som minska miljöpåverkan. För varje bioraffinaderikoncept utförs en hållbarhetsbedömning med hjälp av olika serier av indikatorer som representerar ekonomiska, miljömässiga och sociala konsekvenser. En multikriterieanalys tillämpas för att kombinera i ett enda index den information som erhållits genom hållbarhetsbedömningen. Denna metod möjliggör identifiering av lösningen som erbjuder den bästa avvägningen samtidigt som man integrerar i beslutsprocessens synvinklar från alla parter. Resultaten visar att det är möjligt att undvika metanutsläpp från obehandlad POME på ett ekonomiskt lönsamt sätt samtidigt som man genererar positiva sociala konsekvenser. Utsläppsminskningen av de föreslagna bioraffinaderikoncepterna visar besparingar från 67% till 109% jämfört med det konventionella systemet. Vidare visade sig att alla föreslagna bioraffinaderikoncept var ekonomiskt och socialt hållbara. De bästa resultaten har erhållits av ett bioraffinaderikoncept som producerar el från metan som tagits från POME-nedbrytning för att producera högkvalitativa produkter som pellets från biomassrest och rå kärnolja. Samma lösning visade sig vara bäst också för off-grid palmolja kvarnar, trots att de tenderar att fördra lösningar med enklare design. Sammanfattningsvis visar denna studie att bioraffinaderikoncept är en möjlighet för bruksägare att följa de strängaste miljöreglerna samtidigt som öka vinsten och skapa positiva social påverkan.

  • Hosseini Moghaddam, Seyed Mazyar
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    Designing battery thermal management systems (BTMS) for cylindrical Lithium-ion battery modules using CFD2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Integrering av förnybara energier i globala energisystem kräver enorma energilagrings teknologier. Litium jon batterier spelar en viktig roll inom denna sektor på grund av både hög vikt- och volymmässig energidensitet. Korrekt värmestyrning (Thermal management) är nödvändigt för litium jon batteriernas livslängd och operation. Dessa batterier fungerar bäst när de ligger inom intervallet 15–35 grader. dessutom har olika värmestyrsystem utvecklats för att säkerställa att batterierna arbetar optimalt i olika applikationer.

    I den här studien fem värmestyrningslösningar för batterier har väljas och analyseras med hjälp av beräkningsvätskedynamik (CFD) simulering. Resultaten av simuleringarna jämförs med olika parametrar som temperaturfördelning i battericeller, batterimoduler och strömförbrukning. Alla metoder visar sig vara användbara lämplig för viss tillämpning och kan vidare optimeras för detta ändamål.

  • Styfberg Lundqvist, Anna
    et al.
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Industriell produktion.
    Wendel, Olivia
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Industriell produktion.
    Cirkul¨ar ekonomi inom produktion av solcellssystem2017Självständigt arbete på grundnivå (kandidatexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Solcellstekniken är den mest lovande metoden för utvinning av förnyelsebar energi. Marknaden för solceller växer kraftigt och det är därför av stor vikt att solcellsindustrin utformas på ett hållbart sätt. I detta kandidatexamensarbete kommer vi att utreda hur solcellsindustrin kan anpassas för en cirkulär ekonomi. Fokus har valts till hur en producent av solcellsmoduler, och hur en montör av solcellssystem, kan anpassa sin verksamhet för att implementera cirkulär ekonomi. Arbetet har utförts som en litteraturstudie av solcellsproduktion. Montering av solcellssystem har kartlagts genom intervjuer med VDn på Susen AB som är en svensk montör av solcellssystem. I resultatet diskuteras vilka åtgärder som behöver vidtas inom solcellsproduktionen och hos en montör av solcellssystem för att The Ellen MacArthur Foundation’s tre principer för en cirkulär ekonomi ska uppfyllas. Resultatet visar att det viktigaste arbetet för att uppnå en cirkulär ekonomi ligger i hanteringen av förbrukade solcellssystem. Återvinningsstationer specialiserade på hantering av uttjänta solceller behöver utformas. Kiselutvinning är den process som kräver mest energi i produktionen av solceller, varför återvinning av kisel från uttjänta solceller är av stor vikt för att cirkulär ekonomi ska råda. Problemet med etablering av ett återvinningssystem för solcellsmoduler är att eftersom den tekniska livslängden för solceller är så lång finns det i dagsläget en för liten mängd uttjänta solceller för att någon aktör ska finna det lönsamt att bedriva en sådan verksamhet. Den största svårigheten med att implementera cirkulär ekonomi inom solcellsindustrin är faktumet att leveranskedjan är väldigt spridd. För att möjliggöra cirkulär ekonomi behöver det därför utformas samarbeten mellan de olika aktörerna, förslagsvis genom en branschstandard för hur produktion, montering och hantering av uttjänta solcellssystem ska fungera i enlighet med den cirkulära ekonomins principer.

  • Nyari, Judit
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    Techno-economic feasibility study of a methanol plant using carbon dioxide and hydrogen2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    In 2015, more than 80% of energy consumption was based on fossil resources. Growing population especially in developing countries fuel the trend in global energy consumption. This constant increase however leads to climate change caused by anthropogenic greenhouse gas (GHG) emissions. GHG, especially CO2 mitigation is one of the top priority challenges in the EU. Amongst the solutions to mitigate future emissions, carbon capture and utilization (CCU) is gaining interest. CO2 is a valuable, abundant and renewable carbon source that can be converted into fuels and chemicals. Methanol (MeOH) is one of the chemicals that can be produced from CO2. It is considered a basic compound in chemical industry as it can be utilised in a versatility of processes. These arguments make methanol and its production from CO2 a current, intriguing topic in climate change mitigation.

    In this master’s thesis first the applications, production, global demand and market price of methanol were investigated. In the second part of the thesis, a methanol plant producing chemical grade methanol was simulated in Aspen Plus. The studied plants have three different annual capacities: 10 kt/a, 50 kt/a and 250 kt/a. They were compared with the option of buying the CO2 or capturing it directly from flue gases through a carbon capture (CC) unit attached to the methanol plant. The kinetic model considering both CO and CO2 as sources of carbon for methanol formation was described thoroughly, and the main considerations and parameters were introduced for the simulation. The simulation successfully achieved chemical grade methanol production, with a high overall CO2 conversion rate and close to stoichiometric raw material utilization. Heat exchanger network was optimized in Aspen Energy Analyzer which achieved a total of 75% heat duty saving.

    The estimated levelised cost of methanol (LCOMeOH) ranges between 1130 and 630 €/t which is significantly higher than the current listed market price for fossil methanol at 419 €/t. This high LCOMeOH is mostly due to the high production cost of hydrogen, which corresponds to 72% of LCOMeOH. It was revealed that selling the oxygen by-product from water electrolysis had the most significant effect, reducing the LCOMeOH to 475 €/t. Cost of electricity also has a significant influence on the LCOMeOH, and for a 10 €/MWh change the LCOMeOH changed by 110 €/t. Finally, the estimated LCOMeOH was least sensitive for the change in cost of CO2. When comparing owning a CC plant with purchasing CO2, it was revealed that purchasing option is only beneficial for smaller plants.

  • Hughes, David
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    Decarbonization in European Public Transit: A Well-to-Wheels study of the bus fleets of Barcelona, Stockholm and Warsaw2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    It is a current objective in many cities to reduce GHG emissions and energy consumption in their public transit fleets. Specifically, the electrification of bus lines are being considered for their reduction potential and alignment with ’Smart City’ trends. This thesis aims to examine this in the context of the pub-lic bus fleets of Barcelona, Stockholm and Warsaw. Past and present fleet data was compiled, along with future plans in order to form the basis for a Well-to-Wheel analysis for each city’s fleet. The trend suggests that the carbon intensity of the energy mix is a critical component in determining just how effective bus fleet electrifcation is in reducing emissions and consumption. There is also evidence of future emissions being pushed upstream, showing local reductions but lacking in overall reductions. Municipalities often have direct influence over their public transit system, and hopefully the informa-tion presented in this thesis can be used to help them make more informed decisions as to what the results of their plans will be, in order to develop their cities in line with a truly smart and sustainable model.

  • Falkenstrand, Johanna
    et al.
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Industriell produktion.
    Lundström, Sara
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Industriell produktion.
    Svensk textil- och konfektionsindustri: en analys av branschens framtidsutsikter2017Självständigt arbete på grundnivå (kandidatexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Arbetets huvudmål är att analysera förutsättningarna för en återhämtning av den svenska textil- och konfektionsindustrin (TEKO-industrin). TEKO-industrin var under större delen av 1900-talet en betydande industrigren i Sverige. Under framför allt 1970-talet genomgick branschen förändringar och mötte stora motgångar vilket resulterade i att den nästan helt försvann. Sverige förlorade i och med krisen den kompetens som under årtionden byggts upp och idag är just bristen på kompetens ett betydande problem för branschen. En annan utmaning som branschen står inför är skillnaden i produktionskostnad som uppstår som följd av skillnad i löneläge, miljölagar, tillgänglighet och pris på råvaror och andra fasta kostnader. En växande trend är att företag väljer att flytta hem sin produktion från utlandet, så kallad reshoring. Löneläget är på väg upp i utvecklingsländer och dagens konsumenter efterfrågar i större utsträckning kvalitet, flexibilitet och social och miljömässig hållbarhet. Företagen kan genom att flytta hem sin produktion korta sina ledtider, öka flexibiliteten i värdekedjan och samtidigt bygga sitt varumärke. Frågan är om detta är applicerbart på textilindustrin? De företag som gynnas av att ha produktion i Sverige är framför allt producenter av som tydligt nischade produkter där en hög automatiseringsgrad av produktionen är möjlig, men inte ens dessa finner det självklart att i framtiden ligga kvar i Sverige. Arbetet har lett oss till slutsatsen att den typ av TEKO-industri som i framtiden kan komma att bli stark i Sverige inte är den klassiska TEKO-industrin som en gång flyttade till låglöneländer. Vi kan, om rätt satsningar görs, komma att se högautomatiserad tillverkning av innovativa tekniska textilier. Det finns även potential i att utnyttja pappersverkens produktionsanläggningar för att producera biomassa som i sin tur kan förädlas till cellulosabaserade textilier.

  • Agarwal, Rohit
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Maskinkonstruktion (Inst.).
    User Interface Design of Head-Up Display Using Scenarios: An Early Stage Innovation Project at Bombardier2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Head-up display (HUD) är en beprövad teknik inom flyg och bil, vilken gör det möjligt för piloter och förare att få tillgång till information utan att uppmärksamheten avleds från omvärlden. Liknande fördelar kan uppnås genom installation av HUD i tåg.

    Syftet med denna studie är att utveckla ett användargränssnitt för HUD baserat på European Rail Traffic Management System (ERTMS). HUD kommer att vara en extra säkerhetsfunktion för tågen för att förhindra förare från att skifta fokus mellan instrumentpanelen och omgivningen, vilket leder till minskad förareutmattning och bättre observation av spåren framåt. Scenario Based Design-metoden har använts för att genomföra projektarbetet och i rapporten diskuteras metodens  fördelar och begränsningar. Användningen av scenarier har gjort det möjligt för designteamet att på djupet förstå de situationer som förarna står inför samt  har hjälpt till att under workshops få en bättre förståelse för drivrutinerna.

    Dessutom har rekommendationer för hårdvara, installation och framtida arbete beskrivits för fortsatt genomförande av projektet.

  • Razzetti, Elisa
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    Potential for Seasonal Electricity Storage in Borehole Thermal Energy Stores with Heat Pumps2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    I Sverige sker en kraftig ökning av förnybar kraftproduktion som påverkar elmarknaden. På bostadsnivå har en PV-diffusion spridits under de senaste åren tack vare prisfall samt det faktum att värmepumpar har konsoliderats.

    Med fokus på en högre förnybar marknad så syftar denna avhandling till att utvärdera den tekniska potentialen och det ekonomiska värdet med att säsongsförvara elektricitet genom att använda sig ett termiskt medium, borrhål och värmepump i ett flerfamiljshus i Sverige.

    Ett befintligt GSHP-PV system har implementerats i TRNSYS. Utöver detta så har en värmare tillagts i borrhållskretsen med syfte att värma borrhålsfältet under PV-toppar eller vid lågt el-pris. Systemets prestanda har utvärderats med avseende på förnybar- och konsumtionspåverkan; egen förbrukning (SC), andel sol (SF) samt säsongsmässig prestationsfaktor (SPF). Den totala livscykelkostnaden (TLCC) har beräknats för att ge ett mått på systemets ekonomiska genom-förbarhet.

    För att kunna estimera olika prisscenarion så har en elektricitetsmarknadsmodell utformats och tillämpats. Denna modell använder prognoser för hur det framtida elpriset i Sverige kan se ut vid höga vind- och solpenetrationer.

    Resultaten tyder på att den studerade konfigurationen inte kommer att ha nytta av säsongsför-varing av el, mest på grund av den höga självkonsumeringsgraden av borrhållsvärmaren. Den egna elförbrukningen är generellt sett förbättrad trots att andelen sol beror starkt på produktion samt nätpriser. Varierande säsongstoppar och förbättring av SPF visas inte även om det finns en ökning av TLCC. Detta gör att det mest lönsamma systemet är utan lagring, trots att användning av elpannor eller värmepumpar vid borrhållsvärmaren förekommer.

  • Asp Birgersson, Olivia
    et al.
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Industriell produktion.
    Törnered, Elisabet
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Industriell produktion.
    Design av tvättmaskiner för ökad cirkularitet2017Självständigt arbete på grundnivå (kandidatexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Med dagens ekonomiska tillväxt stiger levnadsstandarden i samhället samtidigt som konsumtionstakten ökar, vilket leder till att jordens resurser förbrukas i ett allt högre tempo. Till följd av detta börjar riskerna med den traditionella, linjära ekonomin uppmärksammas i allt högre grad, då den utgår från att tillgången till dessa resurser är obegränsad. Dessa utmaningar har lett till att idén om den cirkulära ekonomin växt fram, vilken syftar till att skapa ett långsiktigt hållbart kretslopp. Tanken är att komponenter och material bör hållas i stängda loopar och att de innersta ska prioriteras. I detta arbete benämns dessa loopar underhåll och reparation, återanvändning, återtillverkning och återvinning. Syftet med arbetet är att utreda hur koncepten inom cirkulär ekonomi lämpligast appliceras på tvättmaskiner. För att åstadkomma detta behandlas tre frågeställningar utifrån vilka en slutsats gällande hur tvättmaskiner ska designas för en cirkulär ekonomi kan dras. Dessa frågeställningar innefattar vilka designparametrar hos tvättmaskinen som har störst påverkan på möjligheterna att öka cirkulariteten, hur looparna inom cirkulär ekonomi tillämpas idag och varför, samt vilka incitament och hinder som finns för ökad cirkularitet hos tvättmaskinen. Strategin för utförandet var att kombinera teori med empiri genom en inledande litteraturstudie följd av fyra intervjuer med olika aktörer i värdekedjan: Miele, Electrolux, Hushållsservice Söderort AB och El-Kretsen. Vår rekommendation för ökad cirkularitet är att designa tvättmaskiner som är enkla att demontera, består av väl valda material och är konstruerade för lång livslängd. Vidare bör det också finnas möjlighet till förlängning av livslängd såväl som till uppgradering av komponenter och mjukvara. Samtliga av dessa designlösningar är grundläggande för att öka resurseffektiviteten, varför vi inte uteslutande kan rekommendera en enskild av dem. Även modularisering utvärderas som designlösning, men en eventuell rekommendation skulle kräva djupare analyser än detta arbete behandlar. För att ökad cirkularitet ska vara realistiskt krävs dessutom ytterligare åtgärder som inte avser produktens design eftersom satsningar i praktiken förutsätter att lösningarna uppmuntras med finansiella incitament. Exempelvis skulle dessa kunna genereras till följd av en främjande lagstiftning, forskningsframsteg och ökad efterfrågan hos konsumenter.

  • Ramirez Gomez, Camilo
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    A techno-economicGIS-based model for waste water treatment and reuse feasibility in the North Western Sahara Aquifer System2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Vattenskydd utgör en viktig utmaning för strävan efter hållbar ut-veckling och stabilitet över hela världen. Ofta är sådan säkerhet nära kopplad till efterfrågan på vatten för bevattning av jordbruket, eftersom den utgör den största delen av mänskliga vattentillträden. Nordvästra Sahara Aquifer System (NWSAS) är ett stort akvifer system som sprids genom tre nordafrikanska länder: Algeriet, Tunisien och Libyen. Den bildas av två överlagrade grundvattenreservoar, som utgör huvudkäl-lorna för tillgång till färskvatten i regionen. För att klara av efterfrå-gan på vatten och minska vattenresursutnyttjandet växer behandlat avloppsvatten (TWW) som en lovande lösning för regionen. Denna masterprojekt fokuserade på utveckling av en GIS-baserad metodik för att bedöma den tekniskt ekonomiska möjligheten att återvinna, be-handla och återanvända avloppsvatten i NWSAS-regionen med hänsyn till grundvattenkvalitet och uttömning, elkrav och nivåvattenkostnad (LCOW) som huvudbedömningsparametrar. En sådan modell möjlig-gör utvärdering, i olika scenarier, av den inverkan som nya policyer, tekniker och åtgärder kan ha i det övergripande systemet.

    Nio avloppsreningstekniker analyserades, under åtta olika scenarier. Scenarierna byggdes utifrån befolkningens vattenbehov per capita och beteendet hos bönderna mot olika bevattningssystem för bevattning. Den billigaste teknologin som hittades presenterade en avvägning mel-lan avloppsvattenbehandlingsförmågan och den valda teknologin, vil-ket approximerar det beteende som finns i verkligheten. Resultatet av analysen visade den aktuella medellånga stressen i grundvattenresur-sen, som tenderar att förvärras. Dessutom visade återanvändningen av behandlat avloppsvatten i jordbrukssköljning att det var ett lönsamt al-ternativ för att minska bassängens vattenbelastning. Men för att bevara vattenresursen kan åtgärder som bättre vattenprissättningsmekanis-mer behövas, ledningsstrategier för att förbättra vattenproduktiviteten och antagandet av effektivare bevattningssystem. Vidare utvärderades energibehovet. Pumpenergi representerar den överlägset största an-vändaren av elenergi i regionen och behandling och återanvändning av avloppsvatten visade sig vara användbar för att minska beroendet av pumpade resurser, vilket också minskar behovet av energi för vat-ten. Dessutom visade effekten av förändringar i salthaltens innehåll och djup till grundvattennivån betydande effekter på energibehovet för avsaltning och pumpning, vilket kan äventyra den ekonomiska hållbarheten hos jordbrukspraxis i bassängen.

  • Bremström, Maria
    et al.
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Industriell produktion.
    Stipic, Susanne
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Industriell produktion.
    Återtillverkning av fordonskomponenter: En komparativ studie av den svenska marknaden2017Självständigt arbete på grundnivå (kandidatexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Den klassiska linjära produktionsmodellen har länge varit dominerande. Denna typ av produktion bygger på en ständig tillgång av ändliga råvaror som förädlas, konsumeras och sedan kasseras. I takt med att råvarureserverna minskar och hållbar produktion blir allt viktigare har dock olika metoder för att återanvända material och produkter börjat uppmärksammas. Detta syns särskilt tydligt inom fordonsbranschen. Där är återtillverkning, alltså återställande av en uttjänt produkt till nyskick, ett växande fokus för både originaltillverkare och oberoende aktörer (så kallade fristående återtillverkare). Syftet med detta arbete har varit att undersöka återtillverkning av fordonskomponenter på den svenska marknaden. Detta har skett genom undersökning av aktörer inom återtillverkningsindustrin. Dessutom har en komparativ studie av två återtillverkande företag, Volvo Powertrain i Flen och Borg Automotive, utförts. I arbetet jämfördes även de svårigheter för återtillverkning som framgick i den teoretiska referensramen med de svårigheter som återtillverkare upplever i praktiken. Resultatet av arbetet visade att återtillverkning inte är ett utbrett fenomen på den svenska marknaden, men de intervjuade aktörerna har en positiv inställning till återtillverkning och ser det som en växande industri. De hinder som finns för ökad återtillverkning är främst de som identifierats i teorin. Dessa är omfattande lagerhållning, problem med återtagande av uttjänta komponenter och svårigheter med att automatisera återtillverkningsprocessen. Det framgår dessutom att originaltillverkare och fristående återtillverkare har olika förutsättningar och står inför olika problem. Vidare innebär höga inträdesbarriärer svårigheter för nya aktörer att etablera sig inom återtillverkningsbranschen. De juridiska incitamenten är i dagsläget svaga, de starkaste incitamenten för företag att börja återtillverka är i stället ekonomiska. Ett problem som inte framgick av teorin, som originaltillverkare upplever, är matchning av utbud och efterfrågan. Sammanfattningsvis stämmer teori och praktik generellt överens vilket visar på att återtillverkning är väl förstått inom den akademiska litteraturen. De problem med att matcha utbud och efterfrågan bör dock undersökas närmare då det saknas teoretisk bakgrund till detta problem. Det finns en framtidstro för återtillverkning och de inblandade aktörerna arbetar aktivt för att främja återtillverkning och bemöta de problem som finns i dagsläget.

  • LINDAHL, AMANDA
    et al.
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Industriell produktion.
    LEMOS, CAMILLA
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Industriell produktion.
    Ledtidsreduktion med hänsyn till kapitalbindning: Vägen mot minskad ledtid och kapitalbindning i Lantmännen Cerealias pastafabrik2017Självständigt arbete på grundnivå (kandidatexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    På grund av rådande livsmedelstrender har efterfrågan på premiumvaror, som ekologiska och kolhydratfattiga livsmedel, ökat. Trenderna sätter tryck på livsmedelsföretag att erbjuda ett brett utbud av produkter. Detta får till följd att behovet av effektiva försörjningskedjor ökar samtidigt som det bundna kapitalet behöver minskas för att få ökad lönsamhet. För att identifiera var slöserier som driver upp ledtiden finns i ett produktionsflöde, kan värdeflödesanalys användas. Genom användning av värdeflödesanalys kan värdeskapande tid ställas mot icke värdeskapande tid för att upptäcka moment som inte tillför värde för kunden utan endast driver upp kostnader. Analys av dessa moment kan leda till identifiering av möjligheter för reduktion av kapitalbindning i form av minskade nivåer av produkter i arbete och lager. Kapitalbindning kan även reduceras genom ABC-klassificering av artiklar. Syftet med detta kandidatexamensarbete är att undersöka reduktion av ledtider i Lantmännen Cerealias pastafabrik med hjälp av värdeflödesanalys. Utöver detta undersöks hur kapitalbindningen kan reduceras samtidigt som ledtidsreduktionen genomförs. Slutligen ABCklassificeras produkterna. Dels för att minska kapitalbindningen, dels för att underlätta vid fluktuationer i efterfrågan hos fabriken. Slutsatsen svarar på om det är möjligt att reducera ledtiden i fabriken samtidigt som en reduktion av kapitalbindning görs. Värdeflödesanalys visade sig vara ett bra verktyg för att identifiera eventuella slöserier och förbättringsmöjligheter i produktionen. Svårigheten med analysen i detta fall låg i att finna korrekta siffror till analysen eftersom data för detta mottogs i sin helhet och ej mättes upp i fabriken. ABC-klassificeringens valda parametrar visades lämpliga då uppdelningen blev tydlig. Denna tog hänsyn till problem både rörande efterfrågefluktuationer och kapitalbindning. Slutsatsen drogs att om lagerhållningen styrs enligt denna uppdelning kan kapitalbindningen minskas samtidigt som företaget enklare kan möta fluktuationer i efterfrågan. Den reducerade ledtiden som värdeflödesanalysen resulterade i, gav effekten att medel-PIAnivån i produktionen kunde minskas. Detta skulle kunna ske genom att minska mellanlagringstiden i silos. Möjlighet saknas att på kort sikt reducera medel-PIA-nivån till den kritiska volymen av PIA, dock leder den möjliga minskningen till en reduktion av kapitalbindning. Den viktigaste slutsatsen som dras är att reduktion av ledtid ofta har en positiv inverkan även på kapitalbindningen. I detta fall visade sig lagerhållning ha stor betydelse för reduktion av både ledtid och kapitalbindning. Att reducera lagringstiden i färdigvarulagret ger större effekt på kapitalbindningen än en reduktion av mellanlagringstiden i silos då produktens värde är större i detta skede

  • Fournis, Camille
    KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Farkost och flyg, Flygdynamik.
    Study of tip clearance flows2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Gapvirveln är ansvarig för lufttryckförluster i motorn av ett flygplan och kan orsaka utbrottet av kompressorstall och pumpning. Artikeln bevisade matematiskt att en del av de här förlusterna är proportionell mot gapvirvelncirkulationen upphöjd. Utvecklingen av den där cirkulationen undersöktes med hjälp av en parametrisk studie som provkörde flera gapstorlekar.

    Arbetet bestå av att adoptera en förenklad enda blad konfiguration för att studera flödes fysik med vindtunnel experiment och flödesberäkningar. Efter att man analyserar flödes viktigaste egenskaper genomfördes en modell baserad på studien av en jet i ett korsflöde. Den här modellen används för att beskriva flödet för små gapstorlekar. För stora gap antar man att flödet beter sig som en vingspetsvirvel som cirkulationen kan beräknas utan svårighet med hjälp av lyftledningsteorin.

    Flödes topologi visualiserades tack vare numeriska beräkningar och legitimerade användningen av modellen av en jet i ett korsflöde för små gapstorlekar. Teoretiska, experimentella och numeriska resultat jämfördes och bevisade att modellen väl förutsäger utvecklingen av gapvirvelncirkulationen mot gapstorlek även om några numeriska resultat är långt från modellen.

  • Disputation: 2019-10-26 00:00
    Betts, Abdul
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Industriell ekonomi och organisation (Inst.).
    Mortgage funds: Examining the emergence of new mortgage finance methods in Sweden2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Finansinspektionen och konkurrensverket har nyligen konstaterat en rad problematiska områden gällande den svenska bolånemarknaden. I sina rapporter konstateras det bland annat att den dominanta positionen som storbankerna håller hämmar konkursen och begränsar konsumenternas valmöjligheter. Samtidigt har storbankerna genererat rekordvinster med just bolån som kassako under det senaste året. Emellertid så har ett antal nya nisch aktörer börja dyka upp på marknaden, där vissa använder sig av alternativa finansieringsmetoder som konkurrensfördel. En sådan finansieringsform är bolånefonder där utgivandet av bolån finanserna genom en fond som riktar sig till institutionella investerare. Modellen med bolånefonder är intressant utifrån et flertal perspektiv, inte minst för dess framgångar på den holländska marknaden där det den lyckats öppna bryta upp marknaden. Syftet med denna studie är således att undersöka bolån som finansieringsmetod i Sverige samt dess möjligheter att bryta upp konkurrensen på den svenska bolånemarknaden. Genom att undersöka förhållandet mellan avkastning på eget kapital och kostnadsinkomstförhållande bland svenska bolåneaktörer under 2011–2017 uppskattas konkurrensen på den svenska bolånemarknaden i relation till bolånefonder. Resultaten indikerar att bolånefonder är ett tydligt exempel på ett skifte av värdekedjan för bolån. Vidare så visar studien att bolånefonder under rätt förhållanden kan vara ett positivt tillskott till den svenskan bolånemarknaden genom att öka effektiviteten och främja konkurrensen.

  • Kazi-tani, Zakaria
    KTH, Skolan för arkitektur och samhällsbyggnad (ABE), Byggvetenskap, Betongbyggnad.
    Simulation of Hardening of the MahanaKhon Tower Mat Foundation2019Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Cementhydratation är resultatet av en serie kemiska reaktioner som sker under tillverkningen av betong. Stora mängder värme genereras, vilket följaktligen kan ge upphov till termiska spänningar och orsaka tidig sprickbildning som påverkar betongens hållfasthet, och bärförmåga. Inkludering av flygaska i betongblandningen har visat sig vara en effektiv metod avsedd att minska temperaturerna som utvecklas under hydratationen i ung betong, särskilt i massiva betongkonstruktioner. Flygaska påverkar också betongens utveckling av tryckhållfasthet, draghållfasthet och elasticitetsmodul.

    MahanaKhon towers bottenplatta är uppdelad i 14 lager, där flygaska inkluderades i bottenplattans betong. En finit elementmodell av bottenplattan skapades i COMSOL Multiphysics, där de utvecklade temperaturerna och termiska spänningarna i den unga betongen simulerades under bottenplattans härdningsfas. Simuleringarna genomfördes som parameterstudier med olika referenstemperaturer. De simulerade temperaturerna jämfördes vidare med befintliga temperaturmätningar som utfördes i tre olika elevationer i varje gjutetapp.

    Resultaten av temperaturerna visade att de uppmätta temperaturerna var generellt högre än de simulerade, vilket bland annat kan bero på att betongens värmeledningsförmåga, samt konvektiva värmeöverföringskoefficient inte återspeglade det aktuella fallet. Den numeriska modellen tog inte heller hänsyn till effekten av solinstrålning, som sannolikt skulle ökat betongens temperatur. De maximala temperaturerna hittades mestadels i betongens mittnivå, följt av den lägre nivån och slutligen lägsta nivåerna vid toppen. Det observerades även att de maximala temperaturerna i bottenplattan kunde överstiga 70 °C, vilket generellt anses vara högt då risken för fördröjd ettringitbildning kan uppstå. De höga temperaturerna beror delvis på avsaknad av kylmetoder, såsom kylrör, men även på den höga initialtemperaturen och omgivningstemperaturen.

    Resultaten av spänningsanalysen påvisade att inga dragspänningar uppstod när referenstemperaturen Tref denierades till 30 °C, som motsvarar den genomsnittliga omgivningstemperaturen. Detta förklaras av att betongen kommer att vara i expansion och följaktligen endast utsättas för tryckspänningar. Efter att Tref ökats till 50 °C, vilken ansågs vara en rimlig estimering i denna studie, uppstod dragspänningar i alla lager i bottenplattan, där vissa utsattes för risk för ytsprickor. De maximala dragspänningarna uppstod vid simuleringarnas slut, vilket var förväntat då temperaturerna var som lägst vid den tidpunkten till följd av att isoleringen avlägsnades. Slutligen höjdes Tref till 70 °C, vilket motsvarar den maximala temperaturen i bottenplattan under härdning. De inducerade dragspänningarna ökade avsevärt på grund av den stora temperaturgradienten mellan Tref och betongtemperaturen. Samtliga lager utsattes i detta fall för risk för genomgående sprickor. De maximala dragspänningarna påträffades på toppnivån och orsakades av inre tvång. De näst största dragspänningarna fanns i mitten av plattan och var också resultatet av inre tvång. De lägsta dragspänningarna påträffades vid plattans lägre nivå, som utsattes för yttre tvång.

  • Huldt, Sofia
    KTH, Skolan för arkitektur och samhällsbyggnad (ABE), Samhällsplanering och miljö, Urbana och regionala studier.
    Urban form, public life and social capital: a case study of how the concepts are related in Calabria, Italy2019Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Syftet med denna avhandlingär att undersöka stadsstrukturen i två italienska städer baserat på fysiskstruktur och social funktion. Städerna är Bova och Bova Marina i den antikagrekiska delen av Kalabrien, området Grecanica. Detta görs genom att svara påfrågorna om hur stadsstrukturerna är och vilka förutsättningar det finns fördet offentliga livet och i förlängningen social kapital. Detta jämförs också meddiskursen i forskning om Kalabrien som en region som avbefolkas och riskeraratt förlora det grekiska kulturarvet. Avhandlingen genomfördes under en termini området och är baserad på kvalitativ forskning i form av observationer avstäderna, kartläggning, textanalys och intervjuer. Resultaten visade att de tvåstädernas urbana form skiljer sig från varandra på grund av deras historia ochlokalisering. Bova är en gammal stad i bergen som separeras genom topografi ochkonserveras därför med många gamla strukturer men med få invånare på grund avutvandring. Bova Marina ligger på kusten av Joniska havet, söder om Bova ochansluten till regionen med tåg och vägar, medan Bova är huvudsakligen anslutentill Bova Marina. Bova Marina grundades som en stad i slutet av 1800-talet ochutökades mycket på grund av järnvägen. Det är en stad med inkonsekventgångnätverk, mycket trafik och byggnation i dåligt skick. På grund av detta varslutsatsen att stadsformen i båda städerna ur vissa aspekter är uppenbart dåligför det offentliga livet, men observationerna visade att det fanns intensivsocial aktivitet i offentliga utrymmen som emellertid genererar social kapital.Trots detta är det sociala kapitalet i forskning presenterad som dålig iområdet Grecanica, något som kan ha att göra med en historia av att försummassåväl som bristande kontroll över sitt eget område

  • Nilsson, Caroline
    KTH, Skolan för arkitektur och samhällsbyggnad (ABE), Samhällsplanering och miljö, Urbana och regionala studier.
    Social hållbarhet ur ett kommunalt samhällsplaneringsperspektiv: En studie om Gävle kommuns definition av, åtgärder kring och arbetssätt för social hållbarhet2019Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Social hållbarhet står högtpå agendan både internationellt och nationellt, men även om arbetet har pågåtti över 30 år har Sverige långt kvar innan samhället blir rättvist. Det finnsidag stora kunskapsluckor i den svenska forskningen om socialt hållbarsamhällsutveckling. Syftet med denna studie är att undersöka möjligheten attstärka arbetet med att integrera aspekter av social hållbarhet i kommunalsamhällsplanering och fysisk planering i Sverige. För att få kunskap om hurarbetet med social hållbarhet ser ut i Sverige utförs en studie på Gävlekommun. Studien utfördes genom en litteraturstudie och en intervjustudie.Resultatet från litteraturstudien visar att även om det inte finns någon enhälligdefinition av social hållbarhet har flera författare försökt definierabegreppet. En sammanfattad bild är att social hållbarhet kan delas in i:Rättvisa, Samhällskapacitet, Helhetssyn, Samverkan och delaktighet, Tillgångoch tillgänglighet, Blandning och variation, Samhörighet och identitet samtVälmående och säkerhet. Resultatet från intervjustudien visar att Gävle kommuninte har någon enhällig definition av social hållbarhet. Kommunen har inteheller något utarbetat arbetssätt för att förbättra den sociala hållbarhetenmen intervjudeltagarna identifierar ett antal åtgärder de använder sig av föratt förbättra den sociala hållbarheten.

  • Egeskog, Johan
    KTH, Skolan för arkitektur och samhällsbyggnad (ABE), Samhällsplanering och miljö, Urbana och regionala studier.
    Cykelbanors bredd och cyklisters beteende: En metod för att uppskatta cyklisters upplevda risknivåer på olika bredder av cykelbanor2019Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Syftet med denna studie var att undersöka olika standarder av cykelbanor och se om de tillgodoser cyklisternas utrymmesbehov. En metod utvecklades för att utvärdera cyklisters beteende på olika standarder av dubbelriktade cykelbanor med hjälp av riskhomeostasteorin och två riskmarkörer; sidledsposition och hastighet. En experimentdesign utvecklades och experimentet genomfördes. Resultaten tyder på att metoden fungerar och kan vara till nytta i framtida studier gällande cyklisters behov, relaterat till designen av cykelinfrastruktur. Resultaten visar att cyklisterna placerar sig längre från kanten på cykelbanan ju bredare den är. En statistiskt signifikant skillnad i sidledsposition uppmättes också vid möten av andra cyklister när bredden på cykelbanan sjönk till under 2,4 meter. Vid dessa bredder placerade sig cyklisterna aktivt närmare kanten vid möten. Resultatet tolkas som en form av riskkompensation och indikerar att cyklisterna inte är helt trygga på cykelbanor av den bredden. Slutsatsen blir att vi kan betrakta 2,4 meter breda, dubbelriktade cykelbanor på horisontella ytor med tillräckliga säkerhetsavstånd till hinder vid sidan av cykelbanan som en god standard för många förhållanden. Ytterligare breddning tordes inte ge några större upplevda säkerhets- eller framkomlighetsfördelar förrän bredden tillåter säkra omkörningar även vid möten.

     

  • Höglund, Jonathan
    KTH, Skolan för arkitektur och samhällsbyggnad (ABE), Samhällsplanering och miljö, Urbana och regionala studier.
    Dagsljus i stadsplaneringen: En fallstudie i Norra Djurgårdsstaden2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Dagsljus har reglerats i svenskt byggande sedan mitten av 1900-talet då Sverige uppnått välstånd i samhället. Sedan dess har frågan om hur man bäst planerar för goda dagsljusförhållanden genomgått flera större förändringar till att idag vara ett funktionskrav reglerat utav Boverket i deras byggregler, BBR. Kravet har dock blivit ifrågasatt samtidigt som planeringsprocessen blivit allt mer komplex vilket väckt ett förnyat intresse av dagsljusfrågan i stadsplaneringen under 2000-talet.Att människan behöver dagsljus för att må bra och för att hålla sig frisk är allmänt känt samtidigt som det kan möjliggöra stora besparingar i energianvändningen. Syftet med denna studie är således att studera om dagsljusfrågan är en prioriterad planeringsfråga och hur goda dagsljusförhållanden som kan uppnås vid planering av nyproducerade bostadsområden. Målet är att utvärdera dagsljusförhållandet på fasader i Norra Djurgårdsstaden, Stockholms nya miljöprofilerade stadsutvecklingsprojekt, och dess etapper Västra, Norra 1 och 2 samt hur dagsljusfrågorna hanterats i plan- och byggprocessen. Som resultat hoppas jag att studien väcker intresse och ökar kunskapen om hur dagsljusfrågor hanteras i planeringens tidiga skeden. Studien är utformad som en fallstudie för att explorativt utforska och översiktligt utvärdera dagsljusförhållandena i Norra Djurgårdsstaden. Studien har anammat beräkningsmetoden Vertical Sky Component, VSC, för att i ge en första indikator om dagsljusförhållandet och för att i tidigt planeringsskede visa på att det går att förbättra förhållandena. Som komplement har dokumentstudier samt intervjuer gjorts för att utröna om och hur dagsljusfrågan hanterats i plan- och byggprocessen. Resultatet visade på att de berörda etapperna i Norra Djurgårdsstaden uppnår relativt goda dagsljusförhållanden där problemet ligger i att en stor andel svarar för en begränsad tillgång och att etapp Västra svarar för det sämsta resultatet överlag. Dock har de befintliga dagsljusförhållandena på fasader förbättrats i ett senare skede under byggprocessen till att uppfylla dagsljuskravet, och att VSC-studien inte ensamt kan utvärdera den faktiska dagsljustillgången i bostäder. Under planprocessen har kommunen sällan tagit upp dagsljus i gällande plandokument men desto mer i senare dokument. Detta är även en trend sett till hur dagsljusfrågan allmänt varit prioriterad över tid. Anledningarna visade sig vara att rådande byggnadstrender och höga energikrav samt nya sätt att miljöcertifiera byggnader lett till att problematiken och således prioriteringen kring dagsljus ökat. Kunskap är även en nyckelfaktor till att dagsljusfrågan blivit allt mer aktuell där det främst är byggherren som lyfter frågan. I etapp Västra har diskussioner om dagsljusfrågan inte förekommit i tidiga skeden utan kontrollerats i senare skeden under bygglovsprocessen och anmälandelen. Denna studie visar på att detta är problematiskt där dagsljusfrågan behöver lyftas tidigare för att skapa bättre förutsättningar till att klara kravet. Även kunskap och medvetenhet och dagsljusfrågan är viktig. Dagens dagsljuskrav som ställs av Boverket har visat sig vara problematiskt att förhålla sig till under plan- och byggprocessen och att det således behöver utvecklas och bli tydligare med direktiv, bättre tolkningar och i viss mån nya beräkningsmetoder. Det är här VSC kan lyftas som en möjlig metod för att enkelt och översiktligt analysera dagsljusförhållandena i tidigt planeringsskede. Resultatet från studiens VSC-beräkning belyste en viss brist på goda dagsljusförhållanden och att det är möjligt att förbättra det och behålla samma exploateringsgrad beroende på hur man väljer att planera.

  • Disputation: 2019-03-22 10:00 Science for Life Laboratory, room Air & Fire, Solna
    Svedberg, Gustav
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Proteinvetenskap, Nanobioteknologi.
    Novel planar and particle-based microarrays for point-of-care diagnostics2019Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    Point-of-care assays are easy-to-use, portable and inexpensive tests that can

    be used to aid diagnostics by measuring levels of disease-specific molecules

    in settings where access to advanced laboratory equipment and trained

    personnel are limited, such as at the patient's bedside or in low resource

    parts of developing countries. In order to achieve high multiplexing

    capacities, such assays can be based on planar microarrays consisting of

    spots immobilized on a flat surface or on particle-based microarrays based

    on populations of encoded particles. The aim of the work presented in this

    thesis is to develop new point-of-care amenable planar and particle-based

    microarrays that allow for highly multiplexed assays while maintaining low

    sample-to-result times, complexity and instrumentation requirements.

    Paper I demonstrates the use graphically encoded particles for colorimetric

    detection of autoantibodies using a consumer-grade flatbed scanner. Four

    graphical characters on the surface of each particle allows for millions of

    codes and the use of gold nanoparticles as a detection label allows both the

    code and the signal intensity to be read out in a single image.

    Paper II describes a signal enhancement method that increases the

    sensitivity of gold nanoparticle detection on planar microarrays. Using this

    method, detection of allergen-specific IgE can be carried out using a

    consumer-grade flatbed scanner instead of a more expensive fluorescence

    scanner without sacrificing assay performance.

    Paper III demonstrates the use of an isothermal DNA amplification method

    for detection of adenoviral DNA on a paper-based microarray. Using an

    isothermal amplification method eliminates the need for a thermocycler,

    reducing the instrumentation required for such detection.

    Paper IV shows the use of solid-phase PCR to amplify bacterial DNA directly

    on the surface of particles. This strategy reduces assay time by eliminating

    the need for separate amplification and hybridisation steps.

  • Disputation: 2019-03-15 11:00 Salón de Grados, San Sebastián, Spain
    Blanco, Blas
    KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Farkost och flyg.
    Development of new techniques for the numerical modelling of railway track dynamics. Application to rolling noise assessment2019Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    The numerical modelling is widely employed for the prediction of the railway track dynamic behaviour, which is of utmost importance for the characterisation of the undesired medium-high frequency phenomena, such as corrugation, wheel-out-of-roundness and noise emission. This study is devoted to the improvement of railway track numerical modelling, the efficient resolution of the problem in the time domain and the assessment of rolling noise for different approaches of the track modelling.

    Regarding the enhancement of the railway track numerical modelling, two main core ideas have led the development of this task. On the one hand, the rail modelling, and on the other hand, the characterisation of the finite length nature of track supports. The proposals of this work include two basic premises, accuracy and computational efficiency.

    Firstly, the study makes use of Timoshenko beam theory for the numerical description of the rail. However, the conventional Timoshenko finite element involves drawbacks for the description of the rail dynamic behaviour and the calculation of the wheel-rail interaction in the time domain. These problems are addressed by improving the finite element formulation, which is based on the description of its local displacements.

    Secondly, the versatility of numerical methods is exploited to develop a distributed model of support. It substitutes the usual concentrated model, which entails overestimation of the periodicity effects and disruption of the wheel-rail interaction in the time domain.

    Thirdly, the advantages of the formulation of numerical models in the frequency domain are explored focusing on the ability to fairly describe the sleeper dynamics, the enhancement of the model boundaries and the realistic modelling of the track components dissipative behaviour. Moreover, the frequency domain response can be used to obtain the wheel-rail interaction in the time domain efficiently, by means of the moving Green's function.

    Lastly, this work deals with the assessment of rolling noise, in which particular emphasis is made on the influence of track dynamics in the noise prediction. At this regard, a methodology is proposed to account for the track periodicity, load speed and finite length of supports.

  • Kulkarni, Rohan
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Maskinkonstruktion (Inst.), Maskinkonstruktion (Avd.).
    Design of Reliable Lightweight Cast Components: An Optimization Driven Design Appraoch2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Dagens bilindustri strävar efter att utforma lätta komponenter genom att optimera designen för att minimera vikt. Topologioptimering används i stor utsträckning för design av lätta komponenter. Gjutningsprocessen är tids-och kostnadseffektiv för massproduktion och allmänt vedertagen inom bilindustrin. Generellt ingår inte gjutbarhet i viktoptimeringsprocessen. Dessa viktoptimerade komponenter optimeras igen i ett senare skede för kostnadseffektivitet vid massproduktion. De flesta gånger är viktoptimerade koncept modifierade för att erhålla kostnadseffektivitet vid gjutning genom att lägga till extra vikt. I den här rapporten presenteras enoptimeringsdriven designprocess för att få pålitlig lättviktsgjutbar design.

    Optimeringsprocessen presenterar effektiv användning av topologioptimering för att utformalätta komponenter utan att kompromissa med gjutbarheten. Det är en trestegsprocess där topologioptimering integreras med förstärkningssimulering tillsammans med utvärdering avDFX-sårbarhet. Tillförlitligheten hos den konceptuella designen förutses baserat på kartläggningav stelningen och spänninggskoncentrationer. Processen är implementerad för att optimera utformningen av tre komponenter i Scania-lastbilar och vikten minskas med 15% till 25%.

  • Shetty, Suhas Gururaj
    KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Farkost och flyg, Lättkonstruktioner.
    Failure Modeling of Curved Composite Beams: Numerical Modeling of Failure Onset and Propagation in L-Profile Beams2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    The high strength/stiffness-to-weight ratio that composite materials exhibit has led to the utilization of composites as alternative to traditional materials in weight-critical applications. However, the highly anisotropic nature of composites renders the strength prediction under complex loading challenging. To efficiently predict the failure of composite structures especially in cases where out-of-plane stresses are dominant, the modeling of damage onset and propagation plays an essential role in accurate strength predictions.Firstly, in this Thesis work the analysis of a composite L-profile, which is loaded such that significant out-of-plane stresses are generated in the curved region, is conducted. However, the inherent heterogeneity at the micro/meso scale is not modeled for the stress analysis.Secondly, in this project the target was to accurately predict the initiation of failure at the ply level, modal based Puck’s matrix failure criteria have been implemented to the failure analysis. Maximum stress failure criteria were however retained to check the possible fiber-based failure which is not directly captured with in Puck’s failure criterion.Thirdly, Cohesive Zone Material Model has also been employed to model the growth of interlaminar damage (delamination). The delamination study is based on the Inter Fibre Fracture crack initiation and doesn’t include other causes like edge effects, voids, manufacturing defects etc.Finally, the attempt to validate the analysis results with the available test results was made. Further development of the existing model and several tests are required to be carried out for material characterization and complete validation of the developed damage model for composite structure.

  • NADELLA, Venkata Raghurama Swaroop
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Industriell produktion.
    CFD Simulation of MQL with low temperature and high-pressure coolant2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Att använda stora mängder skärvätskor vid en bearbetningsprocess har potentiellt negativ inverkan inte bara för operatören men också på miljön. Utöver detta tillkommer ökade kostnader för tillverkningsprocessen. För att minska skärvätskekonsumtionen under maskinbearbetning införs en teknik som kallas minimalsmörjning(MQL=Minimum Quantity Lubrication) som använder mycket mindre mängd skärvätska men ändå är effektivare än standard kylspolning med skärvätska.

    Denna avhandling fokuserar på att bestämma konvektionen över ett skär med en konstant värmekälla placerad inuti ett kvadratiskt hölje och beräkningsdomänen för den CFD-modell som presenteras, vilken består av flytande och fasta domäner och interaktion mellan dessa. Möjligheten att använda MQL då lågtemperatur- och högtryckskylmedel appliceras undersöks och hur temperaturen sjunker efter applicering av kylmedel/kylvätskor observeras genom att simulera förhållandena i ANSYS flytande arbetsbänk. Denna tekniks effektivitet bestäms med avseende på huruvida högtrycks- och lågtemperaturkylvätska kan avleda värme och transportera bort spånor från ingreppszonen. Slutligen sammanställs resultaten och därpå dragna slutsatserna.

  • Yousif, Robert
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Maskinkonstruktion (Inst.), Mekatronik.
    A Practical Approach of an Internet of Robotic Things Platform2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Avhandlingens syfte är att utforma och utveckla en plattform baserat på konceptet Internet of Robotic Things konstruerat av en robotikplattform, en Internet of Things plattform och molntjänster. En Internet of Things plattform är ett globalt nätverk som tillåter många enheter att kommunicera med varandra och överföra data över Internet. En robotikplattform underlättar kontrollen av in/ut mellan mjukvara, mekaniska enheter och elektroniska system. Molntjänster är en gemensam pool av skalbar hårdvara som vanligtvis erbjuds av tredje parts molnleverantörer. En Internet of Robotic Things plattform är en global infrastruktur som underlättar avancerade robotar att interagera över Internet genom en gemensam kommunikationsteknik, en pool av molntjänster som delas av alla uppkopplade robotar som tillåter skalbar lagring och processorkraft.Plattformens huvudkomponenter är robotikplattformen Robot Operating System, Internet of Things plattformen AWS IoT Core och molntjänsterna Amazon DynamoDB och AWS Lambda för lagring och databearbetning.Plattformen evalueras i form av plattformegenskaperna, fördröjningar & funktionstid och visualiseringsförmåga. Plattformen visar lovande resultat i from av fördröjningar mellan två robotar som utbyter data med hjälp av IoT plattformen, där fördröjningarna är begränsade av distanssträckan. Plattformens egenskap att visualisera strömmande data från robotar möjliggör för en operatör att visualisera utvald data från plattformen över internet i realtid.

  • Igual Escriche, Miguel
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    Assessing the feasibility of implementing DC-microgrids in addition to USB-C and rooftop PV in households and offices: The Cases of Sweden and Spain2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Denna avhandlingen utreder huruvida likströmsbaserade micronät är ett realistiskt alternativ för fastigheter. Det finns numera gott om litteratur som beskriver fördelarna med att implementera ett likströmsnät i stället för växelström i byggnader med lokalt genererad solel med målet att minska konverteringsförluster och få en övergripande elbesparing i storleksordningen 5-15% [1] [2]. Ytterligare studier visar att man med ett lokalt placerat energilager (Local Energy Storage, LES) så kan man få elbesparingar på upp till 14% [1]. Det finns ett antal avhandlingar som stödjer dessa antaganden och målet med denna avhandling är att bidra med ytterligare insikter inom detta område.

    Baserad på det aktuella forskningsläget och datan i dessa studier som underbygger hypotesen i denna avhandling, så utvecklades en modell för beräkna hur realistiskt det är att bygga en likströmsbaserad microgrid för kontor och bostäder i Sverige och Spanien och som även innehåller USB-C och takmonterade solpaneler. Varje land har olika förutsättningar vad det gäller väder men också olika politiska förutsättningar vad det gäller hur man stödjer miljön och förnyelsebar energi och den model som har utvecklats tar allt detta i beaktande och presenterar en komplett slutsats.

    Olika scenerier som tar i beaktande hur marknaden för likströmsinstallationer ser ut har modellerats i Microsoft Office Excel. Målet med modellen var att för en byggnad med en hybridinstallation av både växelström och likström och takmonterade solpaneler, undersöka konsekvenserna med avseende på energianvändning, miljöbelastning och finansiella aspekter. Utöver detta så har avhandlingen analyserat vinsterna med att skapa ”gratis energilager” baserat på USB-C. Detta har skett i två scenarier: 1) kontor med lokala solpaneler och där elkonsumption matchar solelsproduktion under dagen och 2) hushåll där man typiskt konsumerar mera el när solen har gått ner och man inte har denna matchning.

    Efter att ha optimerat antalet solpaneler och storleken på energilager för varje typ av byggnad och land så pekar resultat från avhandlingen på att icke-tekniska aspekter har stora ekonomiska konsekvenser i båda länderna, men oavsett detta skapar den föreslagna lösningen betydande miljömässiga besparingar oavsett av utbredningen av likström. Slutgiltligen så visar avhandlingen att kontorsbyggnader är den mest intressanta byggnadstypen för den undersökta lösningen.

  • Dhital, Avinash
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    Opportunities for small-scale anaerobic digesters for hotels and restaurants in Kathmandu, Nepal2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Omkring 83% av den totala energiförbrukningen i Nepal kommer direkt från det fasta bränslet. Importen av flytande petroleumgas (LPG) växer också i exponentiell takt. Underhållningsbranschen (hotell och restauranger), en av de viktigaste ekonomiska delområdena i landet, förbrukar mest energi inom kommersiell sektor, främst för matlagning. Det biologiska avfallet som genereras av växande underhållsbranschen och andra sektorer i Katmandu är dåligt förvaltad. På samma sätt har Nepal en omfattande kunskap och erfarenhet av gödselbaserade anaeroba hushållsbiogasystem, huvudsakligen i landsbygdsområden. Baserat på denna situation undersöker man avhandlingen möjligheterna till anaerob biogasproduktion för att laga mat på hotell och restauranger genom att använda eget organiskt avfall. För närvarande finns biogasteknik, viktiga parametrar som påverkar biogasutbytet, politiska och finansiella stöd och fallstudier av olika intressenter som använder biogasteknik i hotell och restauranger i Nepal. Den mest tillämpliga tekniken för ändamålet valdes sedan. Undersökning av organiska avfallsprov från slumpmässigt utvalt 4-stjärnigt hotell (Yatri Spa and Suites), turisthotell (Hotel Bliss International) och restaurang (Fren's Kitchen) i Thamel, utförs turistområdet Katmandu. På samma sätt samlades olika data som speciellt fokuserade på dagens energibehov, efterfrågan, tillgång, kostnad, organisk avfallshantering av hotellen och restaurangen genom enkäter och intervjuer. Den genomsnittliga mängden dagligt organiskt avfall och organiskt avfallsfraktion för Yatri, Bliss och Fren var visat sig 61,3 kg respektive 63,0%, 18,4 kg respektive 82,7% respektive 16,3 kg respektive 81,8%. På samma sätt bestämdes också variationerna i organiskt avfall per vecka och avfall som genererades per gäst. Baserat på mängden och egenskaperna hos organiskt avfall från provtagningsundersökningen befanns den teoretiska biogaspotentialen hos det organiska avfallet vid kokareutgångshastigheten på 0,27 kWh / kg / dag för JUAS-kokare, den teknik som valts för biogasomvandling, befunnits vara 18,4 kWh / dag, 5,5 kWh / dag och 4,9 kWh / dag motsvarande 4,9%, 3,0% och 5,4% av dagens energibehov för Yatri, Bliss och Fren. På samma sätt scenkades de ekonomiska konsekvenserna av den småskaliga biogastekniken om de anställdes i hotell och restaurangen. Det visade sig att de rekommenderade polyvinylkloridbaserade (PVC) -baserade JUAS-bioförstörare av polyvinylklorid med jämna mellanrum hade positivt nettoförsäkringsvärde (NPV), interna avkastningsräntor och återbetalningstid på cirka 5 år i genomsnitt för alla restauranger som studerades. Den månatliga livscykelkostnaden för det integrerade LPG-JUAS-systemet befinner sig vara billigare för alla matställen jämfört med det aktuella LPG-systemet. Nivånad kostnad för energi (LCoE) hos JUAS-kokare beräknas vara konkurrenskraftig jämfört med energi från andra förnybara energikällor i landet. Det är dock nödvändigt att förbättra kokareförhållandena för att få högre biogasutbyten. För det bredare godkännandet av kokare i städerna bör bidragsbeloppet också ökas tillsammans med informationsspridning avseende biogasanvändning och dess potential bland intressenterna.För det bredare godkännandet av kokare i städerna bör bidragsbeloppet också ökas tillsammans med informationsspridning avseende biogasanvändning och dess potential bland intressenterna.

  • Caulcrick, Oluwatofunmi Oluwatobi
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    The Electricity Model for China – Insights and Implications of Energy Policies2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Kina är fortfarande en av världens största tillverkare och konsument av energi. En förståelse för den komplexa naturen i energiresurserna i detta land är av stort intresse på grund av dess inverkan på en global skala. I denna uppsats modelleras elförsörjningssystemet i Kina med hjälp av det medellånga till långsiktiga energikodningssystemet OSeMOSYS med öppen källkod. Tre scenarier utvecklas och analyseras. Ett referensscenario som inkorporerar modellen i landets nuvarande energipolicy och mål. Ett förnybart energiscenario som representerar energisystemets reaktion baserat på en ambitiös expansion av förnybar energiteknik samt ett klimatförändringsscenario. Den senare ger en bedömning av elsektorn baserat på den utsläppsgräns som ska uppnås enligt Parisavtalet "under 2 graders klimatmål". Slutligen görs en jämförelse mellan alla tre scenarierna och resultaten visar att energipolitiken och den nuvarande ambitiösa expansionen av förnybar energiteknik inte är tillräckligt för att uppfylla klimatmålen på kort sikt.

  • Gabaldon Moreno, Andrea
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    Förnybar energi-driven membrandestillering för rening av dricksvatten: Main Ethiopian Rift Valley fallstudie2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Fluor finns i alla typer av vattenkällor, men koncentrationer som ligger över nuvarande Världshälsoorganisationens riktlinjer (max 1.5 mg/L) kan vara skadlig för hälsan. Grundvatten vid Ethiopian Rift Valley innehåller höga fluorhalter på grund av geologiska orsaker, och studier har visat nivåer upp till 26 mg/L. Sådana höga halter påverkar över 14 millioner Etiopiska kvinnor och barn negativt. Att tillgodose befolkningen med säkert och rent dricksvatten skulle bidra till uppfyllelsen av FN:s Hållbarhetsmål nr 6 (Säkerställa tillgång till och hållbar vatten- och sanitetsförvaltning för alla). Membrandestillering har testats grundligt och har visat sig att vara en effektiv teknik för fluorseparering även vid höga halter (över 500 mg/L). Membrandestillering ar en värmedriven process som utnyttjar källor under 100 ºC. Värmen kan fås från förnybara energikällor som geotermisk energi, solenergi och biobränsle. Denna rapport presenterar en tekno-ekonomisk utvärdering av olika teknik med TRNSYS: plan solfångare, vakuumrörsolfångare och biogas från boskapsgödsel. 

    Storleken hos de undersökta systemen optimerades för att täcka behovet av 30 hushåll. Flera indikatorer beräknades för att jämföra de olika teknikerna: specifika energibehov, vattenproduktion och systemens verkningsgrader. Investeringskostnaderna och drift- och underhållskostnaderna låg som grund för att bestämma bruttokostnaderna och återbetalningstiderna av de olika systemen. Resultaten visar att den mest fördelaktiga konfigurationen består av en hybrid av biogas och vakuumrörsolfångare. Detta system tillgodoser vattenbehovet och dessutom levererar el och gas för matlagning. Tillgången till solenergi och gödsel spelar en viktig roll när det gäller systemvalet. Om tillgång till gödsel är begränsad kan efterfrågan täcks genom tre membrandestilleringsenheter kopplade till 85 m2 vakuumrörsolfångare. Däremot om solenergin är begränsad kan ett system med en membrandestilleringsenhet kopplade till en biogasanläggning tillgodose vattenbehovet. Plan solfångare är aldrig ett bra alternativ eftersom de kräver höga investeringskostnader. Tillgång till lokal tillverkning kan dock minska sådana kostnader. 

  • Andersson, Martin
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    Comparison of solar thermal and photovoltaic assisted heat pumps for multi-family houses in Sweden2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Byggsektorn står för 40% av det globala energibehovet, och ett alltmer populärt sätt att leverera värme till ett hus är genom användning av värmepumpar. Solvärmefångare kan antingen användas som en lågtemperaturenergikälla i värmepumpen eller för att direkt leverera byggnadens värmebehov. 

    Den ökande marknaden för solceller har gjort den till en favorit för takmonterad solinstallation. Dess fysiska integration med byggnader är enklare än solvärmefångare och kan leverera el till hea byggnaden och inte bara värmepumpssystemet. Solceller kan också leverera till elnätet om produktionen överstiger byggnadens behov.

    För att korrekt jämföra dessa två alternativ identifierades viktiga indikatorer för flera systemgränser inom byggnaden och värmepumpssystemet. Tekniska indikatorer som användes var årsvärmefaktor, solfraktion och självförbrukning, medan internränta, nuvärde, lönsamhetsindex och återbetalningstid användes för att utvärdera deras ekonomiska resultat.

    För uppsatsen modellerades ett flerbostadshus med tillgänglig takyta i TRNSYS där olika systemstorlekar (i kvadratmeter) av antingen solvärmefångare eller solceller var simulerade i ett år med tre minuters intervall. Solvärmefångaren var ansluten i en parallell konfiguration med värmepumpen, varigenom byggnadens varmvatten levereras genom en separat lagertank. Den modellerade värmepumpen var en bergvärmepump som utnyttjar borrhål som lågtemperaturenergikälla.

    Årsvärmefaktorn ökade för både solvärmefångar- och solcells-integrationen från referensscenariot (ingen solteknisk-integration) men i varierande grad, beroende på den analyserade systemgränsen. De ekonomiska resultaten visade att solceller är det mer ekonomiskt sunda alternativet över solvärmefångare för det simulerade flerbostadshuset. Känslighetsanalysen visade också på den stora effekten av ekonomiska antaganden på den förväntade lönsamheten för både solceller och solvärmefångare. Baserat på resultaten skulle det simulerade flerbostadshuset med en befintlig bergvärmepump dra nytta av att installera solceller istället för solvärmefångare från ett tekniskt, ekonomiskt och miljömässigt perspektiv.

    Det är troligt att solceller kommer vara en del i framtida byggnader i Sverige med eller utan värmepumpar på grund av den ekonomiska styrkan och möjligheten att tillgodose både byggnaden och elnätet vid överproduktion.

  • Disputation: 2019-03-14 10:15 F3, Stockholm
    Karlsson Hagnell, Mathilda
    KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Farkost och flyg.
    Technical cost modelling and efficient design of lightweight composites in structural applications2019Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    A lightweight transport design reduces fuel costs and emissions and can be achieved through the use of fibre-reinforced composite materials. Although lightweight, the composite raw material can be expensive and the sequential component production challenging and costly. To design weight- and cost-efficient composite structures and find ways to reduce production costs, technical cost modelling must be applied. In this thesis, a technical cost model for composite manufacture, assembly and basic inspection is proposed and implemented to identify cost drivers, evaluate trending design strategies and suggest appropriate composite design guidelines for transport and aeronautical applications. 

    Among identified cost drivers, material costs dominates at 50-90 % of the total part cost also for low annual volumes. Tooling costs are second in importance for slow processes and large parts while the importance of investment and labour depends on degree of automation. Part integration is shown to only marginally reduce cost. Traditional composite assembly is in turn found to potentially reduce costs by 30 % through the elimination of non-value-adding processes such as shimming and part positioning. In comparison to part integration, sandwich design exhibits superior cost- and weight-efficiency for low-to-intermediate stiffness levels. Moreover, the industry impact of a sustainable, circular recycling flow of composite materials is estimated and shown to give up to halved raw material costs as well as cost returns also for virgin carbon fibre users. Low-cost fibres such as glass, lignin-based carbon, hemp and recycled carbon fibres are found to be highly cost-competitive also for structural adaptions.

    The technical cost model, method and results presented in this thesis provide important composite design conclusions and a foundation for further modelling work needed to reach that elusive weight- and cost-optimal composite design.

  • Wikström, Rebecca
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Maskinkonstruktion (Inst.), Mekatronik.
    Real-time Traffic Sign Detection and Classification: Evaluation of Image Processing performed on an FPGA-based platform2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Vision system är idag en ofta förekommande metod för informationsinhämtning för autonoma fordon och Advanced Drivers Assistance Systems (ADAS) [1]. Paå grund av dessa applikationers säkerhetskritiska natur måste den efterkommande bildbehandlingen ske i realtid [2].

    Detta examensarbete undersöker hur en plattform med realtidspotential – ett FPGA-baserat system – kan utnyttjas för att utföra bildbehandlingsapplikationer. Mer specifikt undersöker detta arbete forskningsområdet att detektera och klassificera trafikskyltar. Initialt presenteras en litteraturstudie and därefter en implementation av ett Traffic Sign Detection and Classification (TSDC) system.

    Slutsatsen som kan dras av litteraturstudien är att många olika metoder har tidigare testats, men att dessa ¨ar svåra att jämföra mot varandra. En av de vanligaste metoderna bland FPGA-baserade implementationer valdes, pga. dess enkelhet samtidigt som den visat hög precision vid tidigare FPGA-baserade implementationer. Metoden -en nyansbaserad färgseparering i kombination med figurmallmatching - implementerades delvis med hjälp av tillverkaren Xilinxs utvecklingsverktyg Vivado och High Level Synthesis (HLS).

    Det fullständiga systemet implementerades aldrig pga. tidsbrist, men färgsepareringsdelen av algoritmen implementerades och visade på gott resultat med en kapacitet på° 209 bilder/s, ett lågt hårdvaruutnyttjande och en energiåtgång på° 0,016 J/bild, vilket kunde fastställas med hjälp av Vivados Design Evaluation verktyg.

    Ett konceptbevis är försett för klassificeringsdelen av systemet, som aldrig implementerades på plattformen, vilket antydde att klassificeringsdelen av systemet rimligen skulle utgöra en flaskhals för prestandan.

    Detektering- och klassificeringsresultatet tydde på att om den sökta skylten fanns i en bild så detekterades dess position 96.0 % av fallen på tidigare osedd data, men endast 79.0 % av dem klassificerades som true positives. Dessutom i 34.9 % av fallen, när en bild inte innehöll den sökta skylten, resulterade i en false positives.

    Slutsatsen av det praktiska arbetet är att för att ett fulländat system ska kunna implementeras, måste mer av algoritmen laggas på FPGAn, för att kunna uppnå realtidspotential. Ett förslag för att uppnå detta är att implementera en identifiering av potentiella områden, där det kan finnas en stoppskylt. Detta skulle innebära att processorsystemet endast skulle behöva utföra figurmallmatching på en skala, istället för på 16 olika möjliga skalor. Emellertid är det möjligen inte värt besväret, då klassificeringsresultatet inte borde anses gott nog, vilket gör att en mer sofistikerad klassificeringsmetod vore önskvärd.

  • Hatemipur, Hussein
    KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS).
    Embedded programming and construction of the PCB SiC In Space Experiment2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Detta examensarbete bygger vidare på de fyra tidigare kandidatuppsatserna som har avhandlats samt det fortsatta arbetet inom SiC in Space projektet, vilket ingår i KTHs student satellit projekt MIST.

    SiC in space är ett projekt vars ändamål är att undersöka och verifiera halvledarmaterialet kiselkarbid, SiC, karakteristik i tuffa miljöer, specifikt i rymden för detta projekt. För att kunna göra tester på SiC designades ett kretskort, där experimentkretsarna, spänningskretsar, val av mikrokontroller samt mjukvara och montering och testning av det slutgiltiga kortet delades upp i fyra delar på grund av omfattningen av projektet.

    Detta arbete avhandlar i synnerhet testning, programmering samt verifiering av tidigare designade PCB tillika designen av ett nytt PCB inkluderande nya krav och specifikationer från MIST.

    En testorienterad programmeringsansats gjordes för att verifiera att kretsarna uppfyllde de önskade funktionerna för att sedan sammanställa ett fullständigt program för automatisk mätning och kommunikation med satelliten.

    De fel som upptäckts efter utförda tester har justerats för den nya PCBn, vilket i dagsläget uppfyller alla krav satta av både MIST och SiC gruppen.

  • Swaminathan, Pramod
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Maskinkonstruktion (Inst.), Mekatronik.
    Utveckling av gasutbytesmodellering och reglerstrategi för spark ignited engine2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Regeringens lagstiftare ökar ständigt kraven på att kontrollera utsläppen från tunga fordon för att upprätthålla hållbar miljö. Samtidigt ökar också behovet av snabb respons och lägsta bränsleförbrukning ur kundens perspektiv. För att möta efterfrågan måste den integrerade kontrollarkitekturen göras robust och snabb genom att använda optimalt luftmassflöde och EGR i cylindern för att få önskat vridmoment genom att upprätthålla luftbränsleförhållandet (AFR) som stökiometri i alla driftsområden. För att upprätthålla temperaturen och trycket i avgassamlaren har EGR (exhaust gas recirculation) införts i de gnisttändda motorerna, vilket förbränner de återcirkulerade avgaserna. I denna uppsats har en modellbaserad styralgoritm utvecklats genom modellering av trottel, EGR och waste-gate ventil med korsfrekvenser. Algoritmen syftar till att uppnå det önskade luftflödet och EGR så fort som möjligt under transienter vid alla driftspunkter (motorvarvtal och last). För att utvärdera kontrollstrategin modellerades en femcylindrig motor i programmet GT-SUITE. De modellbaserade regulatoralgoritmerna är utvecklade i SIMULINK genom att upprätta en kommunikationslänk med funktionell Mock-Up Interface (FMI). Den modellbaserade reglering är framkopplad med en förstyrning i form av en "Gain Schedulerad" PID regulator vilken är integrerad med modellen till en kaskadreglering. En serie av transienta steg har analyserats genom att steg i last gjordes vid olika motorvarvtal. Den algoritm som utvecklas gav tillfredsställande resultat där svarstiden har ökats och oscillationerna dämpas i större utsträckning.

  • Ingvarsson, Gustaf
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Maskinkonstruktion (Inst.), Maskinkonstruktion (Avd.).
    Assessment of a Thermal De-Icing Solution and Control Methods using Simulations2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Lastbilar körandes i nordiska vinterförhållanden riskerar att strålkastare, och andra lyktor blir täckta utav is. Detta hindrar ljuset från att skina på vägen, något som måste åtgärdas manuellt utav föraren. Tidigare har problemet varit löst genom den extra värme som strålas från glödlamporna i lyktorna men i och med övergången till LED har detta problem vuxit. Strålkastarna är nu i behov av en lösning som kan ta bort, samt förhindra att ny, snö och is från linserna.

    Detta examensarbete, som utfördes på Scania CV, Södertälje, undersöker kontrollmetoder för en termisk avisnings lösning. Projektets huvuduppgift har varit att utveckla och använda en simuleringsmodell för avisnings processen. Modellen används sedan för att jämföra två stycken kontrollmetoder för avisningen och för att förhindra att ny is bildas.

    För att hitta en lämplig termisk avisningslösning undersöktes de tre alternativen för värmetransport i material. En potentiell lösning för varje alternativ jämfördes sedan med varandra. Den bästa lösning var den som använder värmeledning i form utav värmeslingor i linsen. Denna lösning låter värmaren vara nära isen och använder sig av den effektivaste transportalternativet. Värmaren inkluderas i simuleringsmodellen om beskriver värmetransporten i en lins täckt med is.

    Två kontrollmetoder valdes sedan baserat på en litteraturstudie inom området. Studien resulterade i två hybrid controllers, en som använder sig utav gain-scheduling och en andra som använder sig utav en smith-prediktor. Både metoder implementerades i simuleringsmodellen och deras prestanda jämfördes. Hybrid controllern med smith-prediktorn fanns vara den metod som presterade bäst, då den var både snabbare samt hade mindre översläng. Metoden visade sig dock vara känsligare mot störningar på återkopplingen.

    Kontrollmetoden med smith prediktorn är den som rekommenderas för användning i vidare arbete med den avisnings lösning. Ett första steg innan implementering med hårdvara föreslås vara jobb på ett filter för återkopplingen.

  • Lions, Alexandre
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    IMPROVING THE REPRESENTATION OF 1D PERFORMANCE COMPRESSOR MODEL2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Projektet, som genomfördes på SAFRAN AIRCRAFT ENGINES i Frankrike, hade som mål att kontrollera möjligheten att implementera 1D-validerade aerodynamiska modeller i motorns prestandamodeller. Projektet i sig var en del i ett större projekt för att förbättra representationen av instationära och stabilitets effekter som saknas om man använder 0D-representationer. Den största svårigheten är att implementera denna 1D-modell i PROOSIS-programvaran som företaget använder sig av. Projektets mål var att möjliggöra implementering av driftområde som sträcker sig från subsonisk till ”choke” . I första hand programmerades modellen med hjälp av enbart förenklad aerodynamik. Därefter updaterades modellen för att kunna ta hänsyn till ”choke” fenomenen. Den funna lösningen fungerar bra i PROOSIS, vilket är en icke-konventionell programmeringsverktyg som klarar av att förena dessa olika driftområde i ett enda fysiskt system. Modellen uppdaterad med rätt korrelationer kommer att kunna användas i en prestandamodell som ersätter kompressormappar.

  • Öström, Linn
    KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Matematik (Inst.), Matematisk statistik.
    Post-processingof Monte Carlo calculated dose distributions2019Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Denna masteruppsats fokus är på att brusreducera Monte Carlo-beräknade dosdis-tributioner för behandlingsplaner i hjärnstereotaktisk radiokirurgi. Projektets avsikt är att implementera en brusreducerande Autoencoder (DAE) samt undersöka dess brusreducerande egenskaper, när nätverket har tränats på Monte Carlo-beräknade dosdistributioner genererade med få fotonsimulationer. Den brusreducerande Au-toencodern har genomgått övervakad träning, där den lär sig en avbildning mellan brusiga till brusfria distributioner. Frågorna som denna uppsats ämnar besvara är;(i) Kan en brusreducerande Autoencoder användas för att brusreducera Monte Carlo-beräknade dosdistributioner, och därmed förutspå dosen på förhand? Dessutom, (ii) förbättras nätverkets brusreducerande prestanda när ytterligare information angående skottpositionerna tillförs till nätverket? Resultaten i denna undersökning pekade på att nätverket framgångsrikt förutspår dosdistributionerna, baserat på dosdistribu-tioner som simulerats med få fotonsimulationer. I de fall då bruset i indata är väldigt kraftigt lyckas fortfarande nätverket att brusreducera, samt lyckat fylla i data som saknas. Resultaten indikerade att den brusreducerande Autoencodern kunde reduc-era brus i en mängd som kan jämföras med en simulation som gjorts med en faktor 102 fler fotonsimulationer.

  • Leclercq, Benjamin
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    A review of energy modelling tools2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Denna rapport är resultatet av ett sex-månaders examensarbete utförd vid TOTAL inom affärsenheten av el-, förnybara energi- och gasmarknadsanalys. Den här affärsenheten behövde revidera sin långsiktiga energimodell som täcker många länder och sektorer. Examensarbetets avsikt var att utveckla en modell av energibehov från grunden med ett fokus på representationen av varationer av elbehov.

    En litteraturgenomgång genomfördes med fokus på flera strategier av energibehovsmodeller och på belastningskurvan som aggregerar elbehov. Den här genomgången visade att det är vanligt att använda top-down-ekonometrisk-tillvägagångssätt för att beräkna totalbehovet och det finns flera metoder för att bygga belastningskurvan.

    I den första delen av examensarbetet utvecklades en enkel ekonometrisk modell som använder elasticitet av behov på priser samt aktivitetsvariabel som betecknar den socioekonomiska verksamheten. Med den här metoden kan modellen korrekt kalkylera ett lands energibehov. Det kräver lite data och det tillåter scenarier samt känslor.

    Dessutom undersöktes belastningskurvans modell djupare : en modell med typiska tidsperioder och en ytterligare som använder en kumulativ fördelningsfunktion. Det verkar som den sista metoden är den bekvämaste eftersom den bara behöver ett årligt elbehov och ett värde av standardavvikelse.

    Som en fallstudie introduceras VENSIM, en programvara att koda dynamiska system. Flera funktioner beskrivs eftersomde kan förbättra kodutvecklingen och praxisar av analys.

  • Abdo, Aslan
    KTH, Skolan för arkitektur och samhällsbyggnad (ABE), Hållbar utveckling, miljövetenskap och teknik.
    Modeling contingency infiltration scenarios in MODFLOW: Stockholm Bypass and tunnel induced groundwater drawdown2019Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Konstruktioner under mark kan skapa hydrogeologiska utmaningar, såsom sättningsrisk orsakade av grundvattenavsänkning. Ett sätt att effektivisera åtgärdsprocessen är att förbereda för eventuell artificiell grundvatteninfiltration.

    Vägprojektet Förbifart Stockholm innefattar konstruktioner under mark och riskerar, genom inläckage, att sänka grundvattennivån i omgivningen. Ett potentiellt problemområde är stadsdelen Vinsta, delar av vars är byggd på sättningskänslig lera som kan påverkas av en grundvattenavsänkning. För att kunna motverka en grundvattensänkning i Vinsta har hydrogeologisk modellering utförts för att strategiskt planera artificiell grundvatteninfiltration.

    Ett tunnelläckage på 220 l/s har simulerats genom en hydrogeologisk steady state-modell i MODFLOW. Fyra olika scenarier för grundvatteninfiltration har konceptualiserats och simulerats för att observera påverkan på grundvattennivån.

    Den spatialt variabla grundvattennivån i grundmodellen nådde kalibreringsmålen med en genomsnittlig absolutavvikelse på 0,18 m. Modellen för tunnelläckage resulterade i att grundvattennivån i moränakvifären och berget sjönk med 0 – 1,5 resp. 0,5 – 5 m, med större grundvattensänkning närmare tunneln. Scenarierna för infiltration motverkade grundvattensänkningen i olika grad. Närhet tilltunneln, eller platsen för inläckage, samt den hydrauliska konduktiviteten mellan infiltrationen och akvifären visade störst påverkan på resultatet för att motverka grundvattensänkningen. Känslighetsanalysen för parametrarna i modellen visade att berget och dess hydrauliska konduktivitet hade störst påverkan på resultatet. Tillgång till bättre data för berget möjliggör förbättrat modelleringsresultat.

  • de Almeida Cavaleiro de Ferreira, António Maria Mendes
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    Circular Economy in Cities: Framework Development & Porto (Portugal) Case Study Analysis2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Cirkulär ekonomi (CE) är nytt koncept som växer sig starkt på grund av Kinas implementering och Europeiska Unionens (EU) insatser. CE anses vara alternativet till ett slösaktigt linjärt ekonomiskt system, med målet att bibehålla produkter under ett högt värde under en längre tid. Tillsammans med detta pågår en trend av urbanisering där redan 50% av befolkningen bor i städer, en siffra som förväntas växa upp till 70%.

    Huvudmålet med detta arbete är att erhålla en förståelse av städers roll i implementationen utav CE och dess monitorization. För att uppnå detta behövs först insikt i huvudkoncepten och state-of-the-art-beteenden och teknologin som associeras med CE, samtidigt som man studerar dess historia. Dessutom, genom att applicera definitionen på ett urbant-sammanhang, förstå hur en ”circular city” bör se ut samt hur och var det kan lyfta upp det cirkulära genom att också ta fördel från det.

    Slutligen, utvecklades ett ramverk (framwork) för analysen av städer, tillsammans med ett Case Study relaterat till Porto, Portugal, analyserades denna stad från ett representativt perspektiv, samtidigt som slutsatser dras från the respective resultat. Ramverket (framework) baseras på CEs nyckelkoncept, såsom transparens, modularitet och flexibilitet. Det tillåter definitionen av relevanta sektorer in staden, dess utvärdering och interaktionen mellan dessa, siktandes på ett holistiskt perspektiv.

    Stora slutsatser drogs utav detta projekt. Först, Porto anses vara en stad med potential att bli cirkulär. Dessutom, har den möjlighet att vara ledande, tillsammans med städer som Amsterdam, Barcelona och Glasgow, att leda den urbana övergången mot CE.

    För det andra, relevanta indikatorer för CE måste fortfarande definieras där ansvaret ligger hos EU och Ellen MacArthur Foundation (EMF), och utöver det även utvärdera cirkularitet på olika nivåer och sektorer, bör också vara realistiskt, berörande den information som går att samla in idag, meningsfull information bör samlas in inom en snar framtid. Dessutom, kan en multi-criteria-analys inkluderas, som förbinder olika indikatorer av varje enskild sektor, och sedan olika sektorer.

    För det tredje, det framtagna ramverket (framework) är ett multi-sectorial-ramverk, baserat på ett meso-macro nivå. Till följd av CEs egenskaper är ett multi-level ramverk nödvändigt. Flexibiliteten av ramverket tillåter analysen av olika städer, i dess olika sektorer och beteenden. Dess modularity tillåter förbindelsen mellan liknande ramverk, baserat på den som utvecklades i detta arbete, det ska reflektera en macro-level (nationell, Europeisk och global) en meso-level (inriktat på sektorer och företag) och ett micro-level (produkt), ger den holistiska analys-karaktären av CE.

  • Ericson, Peter
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Maskinkonstruktion (Inst.).
    Residual stresses in Ti-6Al-4V from low energy laser repair welding2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Millimeterstora och svårupptäckta defekter kan uppstå internt i stora och komplexa gjutgods av Ti-6Al-4V, ibland går dessa oupptäckta tills detaljen genomgått mekanisk bearbetning och en stor kostnad redan har gått in i den. Dessa defekter och andra industriella olyckshändelser leder till ett behov av additiva reparationsmetoder där den för tillfället rådande metoden är TIG-svetsning. Denna metod reparerar defekterna men leder till oacceptabla restspänningar vilka kan åtgärdas med värmebehandling som i sin tur kan orsaka ytdefekten alpha case. Därav finns ett industriellt behov av reparationsmetoder som leder till mindre eller negligerbara restspänningsnivåer i reparerad detalj.

    Detta arbete utfört hos GKN Aerospace – Engine Products Sweden i Trollhättan analyserar eventuella förhållanden mellan parametrarna Effekt, Spot size, och Svetshastighet och de resulterande restspänningarna i ett lågparameterområde på materialet Ti-6Al-4V.

    En parameterrymd uppspänd av 17 parameteruppsättningar etablerades, svetsades och analyserades med mikrografi. Ur denna rymd simulerades de 8 yttre parametrarna med hjälpa av Finita Elementmetoden i svetssimuleringsmjukvaran MARC och ett förhållande mellan ingående parametrar och resulterande restspänningar undersöktes.

    En statistiskt säkerställd trend erhölls för att en minskad Svetshastighet leder till minskade tvärspänningar i mitten på en 20mm lång svetssträng. Detta är applicerbart för svetsar nyttjande start och stopplåtar.

    Det noterades även att en ökning i Effekt eller Spot size, eller en minskning utav svetshastigheten leder till att det av restspänningar utsatta området ökar i storlek. Detta är har implikationer för efterföljande värmebehandling i avgörandet av form och storlek på området som skall värmebehandlas.

  • Enefalk, Tommy
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    Improvements to Thermal Management System for Automotive Components2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Den globala uppvärmningen medför stora utmaningar, och de antropogena växthusgasutsläppen måste minskas genom aktiva åtgärder. Transportsektorn är en av de viktigaste sektorerna där avsevärda utsläppsminskningar eftersträvas. I ett fordon är kylsystemet ett delsystem avsett att kontrollera temperaturen på komponenter som är viktiga för fordonets funktion. Att sänka kylsystemets effektförbrukning är ett av flera möjliga sätt att minska fordonets miljöpåverkan. Den här rapporten utgår från ett befintligt referenskylsystem, med tre separata kretsar som arbetar vid olika temperaturnivåer. Syftet är att föreslå förbättringar för att öka energieffektiviteten, samt minska antalet komponenter i systemet. Potentiella förbättringar identifieras genom en litteraturstudie, och utvärderas därefter en efter en. Efter denna utvärdering väljs fyra förbättringar ut: För det första, en vätskevärmeväxlare i högtemperaturkretsen, med anslutningar till både mellan- och lågtemperaturkretsen. För det andra, gemensamma mellan- och lågtemperaturkylare, som kan fördelas mellan kretsarna efter behov. För det tredje, röranslutningar för överföring av kylvätska mellan låg- och mellantemperaturkretsen. Slutligen, en vätskekyld kondensor i det aktiva kylsystemet, vilken kyls av mellantemperaturkretsen. Resultatet är ett kylsystem med flexibel tilldelning av kylare, jämnare fördelning av värmeförluster, möjlighet att värma komponenter med förlustvärme från andra komponenter, samt en kylare mindre än referenssystemet. Som sista steg genomförs en helsystemsutvärdering, för att hitta det mest fördelaktiga sättet att placera komponenterna i förhållande till varandra. Stationära beräkningar utförs i MATLAB, med fem olika driftfall som indata. Av sex olika utformningar rekommenderas en för drift med hög belastning, och en annan för drift med lägre belastning. Skillnaden mellan dem är kondensorns placering, på grund av att en låg kondensationstemperatur bör prioriteras vid låg belastning men inte vid hög belastning. Den största osäkerheten i tillvägagångssättet är de stationära beräkningarna, som inte helt motsvarar verkliga körfall, samt approximationer som gjorts vid brist på indata. För framtida arbete rekommenderas verifiering av dessa resultat genom transienta simuleringar och praktiska tester. Att ta bort en av högtemperaturkylarna och/eller minska storleken på mellantemperaturkylaren kan också undersökas. Även integration med kupéns värme- och kylsystem, vilket ligger utanför ramen för denna rapport, är ett relevant område för fortsatta undersökningar. Genom att föreslå förbättringar av ett delsystem i ett fordon strävar denna rapport efter att åstadkomma förbättringar på liten skala, men också att bidra till en pågående omvandling på den globala skalan.

  • DIZIER, Antoine
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    Techno-economic analysis of floating PV solar power plants using active cooling technique: A case study for Taiwan2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Utvecklingen av storskaliga solcellsbaserade (PV) kraftstationer är av stort intresse, särskilt i regioner med fördelaktiga klimatförhållanden som Taiwan. Utformningen av sådana storskaliga system ger dock flera utmaningar, inklusive tillgänglighet av mark samt hantering av påverkan av höga temperaturer på PV-modulerna. Att kombinera flytande PV-kraftstationer (FPV) och ett aktivt kylsystem där vatten som finns tillgänglig på plats används för att kyla ned PV-panelerna är ett lovande upplägg. FPV-anläggningen kan installeras på oanvända vatten kroppar för att spara mark för andra aktiviteter. Att spruta vatten på PV-modulerna kan öka daglig produktion och minska systemförluster. Utnyttjande av sådana kylsystem behöver planeras och optimeras enligt lokala meteorologiska förhållanden. Därför syftar denna masterprojekt arbete till att undersöka effekterna av att implementera ett aktivt vattenkylsystem på FPV-kraftstationers tekno-ekonomiska prestanda. Målet är att utforma olika strategier för kylutnyttjande och analysera FPV-anläggningens beteende samt utvärdera om det kombinerade FPV och kylsystemet är tekniskt effektivt och ekonomiskt genomförbart. I detta masterprojekt utförs en tekno-ekonomisk analys baserad på FPV-kraftstations och vattenkylningsmodeller med hänsyn tagen till lokala ekonomiska och väderförhållanden på den valda platsen. De utvecklade modellerna implementeras med MATLAB och simuleringar utförs på real data som insamlad från en planerad FPV-kraftstation i Sugu i Taiwan. Prestationsindikatorer beräknas sedan och jämförs för olika kylstrategier. För de givna tekniska och ekonomiska antaganden som gör, visar införandet av PV-paneler vid ett optimalt maximalt bestrålningsvärde på en årlig 6.6% jämfört med enbart FPV. Denna konfiguration ökar kapitalkostnaderna men ger en minskning med 9.1% av solelkraftstationens payback samtidigt som kostnaden för el minskas något.

  • Attanayaka, T.L.B.
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
    Open Source Energy Model for the Electricity Sector of Sri Lanka2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    I denna avhandling utvecklades en långsiktig modell för utbyggnad av elproduktion för elsektorn i Sri Lanka. Inom de användardefinierade begränsningarna som måste följas, ger modellen den minsta kostnaden för att tillgodose det framtida elbehovet. Med utgångspunkt från det nuvarande elsystemet i den sydasiatiska önationen, sträcker sig modellen över perioden 2018-2050.

    Open Source Energy Modeling System (OSeMOSYS) användes för att skapa modellen. Den utnyttjar linjär optimering och minimerar nuvärdet av det modellerade systemet under hela perioden. Fyra sektorer med slutanvändare av elektricitet modellerades, bostäder, industri, tjänster och transporter. Det slutliga elbehovet är för närvarande cirka 13 TWh och det förväntas växa med 5.6% per år under de närmaste tio åren till cirka 28 TWh år 2028 och stiga med 4.3% per år kommande år till att överstiga 61 TWh år 2050. Tolv bränslealternativ användes av befintliga och kandiderande teknologier för elproduktion i modellen, nämligen biomassa, kol, diesel, brännolja, vatten, flytande naturgas, nafta, naturgas, nukleär, restolja, sol och vind. Elproduktion på olika nivåer, såsom överföring, distribution och slutanvändares läge, modellerades i systemet. Kapitalkostnad, fast och rörlig drift och underhållskostnad och restvärde för teknik beaktades för kostnadsoptimering. Miljömässiga utsläpp inkluderades i modellen och koldioxidutsläppsgränsen på 20% för modellperioden inkluderades i basfallet för att representera landets förväntade utvecklingsväg i framtiden. Scenarioanalys genomfördes för att undersöka känsligheten hos inmatningsvariabler som efterfrågan på elektricitet och vattenförhållanden, och effekten av användardefinierade begränsningar till lösningen med minsta kostnaden. Integreringen av förnybar energi i systemet studerades och effekten av högre andelar av förnybar energi undersöktes. Kapacitetsmix, energimix, CO 2-utsläpp och LCOE av olika scenarier jämfördes i analysen.

  • SHEIKH, MADELEINE
    et al.
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Maskinkonstruktion (Inst.).
    ÖRTENGREN, ALEXANDER
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Maskinkonstruktion (Inst.).
    UAVs for railway infrastructure operations and maintenance activities2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Järnvägssystemet måste vara säkert, pålitligt och effektivt för att möta den växande efterfrågan på hållbara transportmetoder. Ett av de största problemen som den svenska järnvägsindustrin står inför idag är att ökad trafikbelastning ökar behovet av underhåll, samtidigt som det minskar tillgängligheten för att utföra underhållsaktiviteter. Obemannade flygfordon, även kallade drönare, har under de senaste åren tillämpats mer frekvent i kommersiella syften för att bland annat uppnå ökad effektivitet och produktivitet. Aktörer inom järnvägsindustrin har nyligen börjat utforska och testa möjligheterna att använda drönare. Syftet med detta examensarbete var att undersöka och definiera potentiella tillämpningar av drönare med syfte att skapa värde för drift- och underhållsarbete inom järnvägen. Denna rapport är avsedd för intressenter inom järnvägsindustrin att få bättre förståelse för kapaciteten och begränsningar av drönarteknik samt ge rekommendationer till drönartillverkare för att bättre förstå järnvägsindustrin och potentiella användningsområden. Teoretisk undersökning och kvalitativa användarstudier med drönarexperter och relevanta intressenter inom järnvägsindustrin genomfördes för att få insikt i järnvägsindustrin samt för att identifiera problemområden. Studien visade att underhållsverksamheten i stor utsträckning utförs antingen manuellt genom att gå längs spåren vilket är ineffektivt, fysiskt krävande och farligt eller genom att använda test/mätfordon som kräver tillgång till spår. Arbetet resulterade i 15 potentiella tillämpningar av drönare i järnvägsindustrin samt förslag på gemensamma drönarlösningar baserade på funktionella krav. Slutsatsen drogs att tillämpningen av drönare i järnvägsindustrin främst kan skapa värde genom att; på distans utföra underhållsaktiviteter och inspektioner, få tillgång till infrastrukturen utan behov av spår eller vägar. Detta resulterar i förbättrade arbetsförhållanden samt ökad effektivitet och kvalitet på underhållsarbetet.

  • Scheibenflug, Sara
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Industriell ekonomi och organisation (Inst.).
    Internal Pricing and theEffect of Liquidity Requirements: A qualitative review of Swedish banks2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Den fundamentala affärsmodellen för en bank baseras på mottagandet av kortfristig inlåning och utgivandet av långfristiga lån vilket innebär att banker är utsatta för likviditetsrisk. I sambandmed den senaste finansiella krisen sågs undermålig hantering av likviditetsrisk som en av de centrala orsakerna vilket har lett till ett ökat fokus på likviditetsriskhantering samt införandet av det första minimikraven gällande likviditet på banker genom Basel III. Då internprissättning hos banker samt effekten av att likviditetstäckningsgrad (LCR) och stabil nettofinansieringsgrad(NSFR) införts är ämnen som inte i någon större utsträckning täckts av tidigare forskning är syftet med rapporten att identifiera och diskutera internprissättning och metoder för allokering av likviditetskostnader. Vidare är syftet även att undersöka effekten av ändringar och kommande ändringar av regelverk på internprissättning och allokering av likviditetskostnader hos Svenska banker.

    De mest centrala slutsatserna är för det första, att det finns stora skillnader i hur avancerade bankernas metoder gällande internprissättning och allokering av likviditetskostnader är. Bankerna som använder mindre avancerade metoder kan vara exponerade mot en modell-risk om de inte är medvetna om följderna av att använda en förenklad modell. Två konsekvenser av att använda en förenklade modeller är att bedömningen av lönsamhet kan bli snedvriden sam tatt det kan uppmuntra till oönskad löptidstransformering. För det andra indikerar resultatet på att kopplingen mellan bankernas riskhantering och internprissättning är relativt svag. Slutligen så indikerar studien att LCR och NSFR har haft en signifikant effekt på bankernas riskhantering men att effekten på internprissättning och allokering av likviditetskostnader är mycket begränsad.

  • Sved, Sofia
    KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Matematik (Inst.), Matematisk statistik.
    Quantification of Model Rrisk2019Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Medvetenheten kring modellrisk har ökat på grund av ökad användning av modeller vid värdering av finansiella instrument samt deras ökande komplexitet. Dessutom begär nu regulatorer att institutioner ska beräkna samt redogöra för modellrisk. Trots detta finns ännu ingen bransch eller marknadsstandard när det kommer till hur modellrisk bör kvantifieras. Syftet med projektet är att hitta och implementera en metod som kan användas för att kvantifiera modellrisk samt utvärdera denna baserat på effektivitet, noggrannhet och generaliserbarhet. I den här uppsatsen har flera olika tillvägagångssätt i litteraturen för att kvantifiera modellrisk utvärderats med slutsatsen att befintliga metoder i allmänhet varken är effektiva, korrekta eller generaliserbara. Däremot, genom att kombinera två av de befintliga metoderna i litteraturen och använda data om motpartsvärderingar kan en annan metod för att kvantifiera modellrisken konstrueras. Denna metod implementeras och backtestas och den visar sig vara noggrann, generaliserbar och effektivare än de alternativa metoderna vilket var vad som eftersöktes. Vidare kan denna metod också tjäna i modellvalidering som ett medel för att bedöma hur väl värderingar från en viss modell överensstämmer med marknadens värderingar samt för att jämföra värderingsmodeller med varandra. En begränsning som kan identifieras för denna metod är att om det finns få motparter till en värderingsmodell, säg 1 eller 2, är metoden som används i denna uppsats inte lämplig för att kvantifiera modellrisk.

  • Romulus, Puja
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH).
    In Situ Fabrication of Nanoporous Alumina into a Microwell Array2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    Existing method for the antibiotic susceptibility test (AST) requires 2-3 days to produce the result. For patients with urinary tract infection (UTI), this lengthy process is critical because they must bear the pain during this period. A newly proposed idea to shorten the time is by using phenotypic antibiotic susceptibility test (AST) method on single bacteria.The first step to achieve the goal is to design and fabricate a platform to capture single bacteria and remove unwanted particles. An integrated micro and nanomembrane structure fulfill the requirement. The micro membrane structure is used to capture intended particles and block larger particles, while nanomembrane is used to remove unwanted nanoparticles. Micro-membrane structure is designed as an array of the microwell, and each microwell is expected to capture the bacteria. The thickness of microwell must be comparable to the bacteria dimension to make the observation of single bacteria be possible. Otherwise, there will be a stack of bacteria and only the bacteria at the top can be observed.The nanoporous membrane is created using aluminum foil through the anodization process and microwell structure is created using OSTE polymer through photolithography. Both materials are inexpensive and the fabrication process is fairly simple. In the final result, the nanoporous membrane is successfully integrated with microwell array. Each microwell has diameter 200 µm and thickness 100 µm. The nanoporous membrane has pore diameters 70nm, thickness 200nm, and approximate porosity 24.6%.This project successfully produces a complete device by integrating microwell array, nanoporous membrane, and a device substrate. However, the desired thickness for the microwell array is not achieved. The thickness of the microwell is 100 µm while the size of a bacteria is only a few microns. Thin microwell array with 5 µm thickness is easily detached from the substrate during development. To solve this problem, a different mixture of developer solution is needed that will develop the OSTE but will not destroy the structure. Nevertheless, this early design of the platform is a promising start in the early development of rapid antibiotic susceptibility test (AST).