The lattice Boltzmann method has become a valuable tool in computational fluid dynamics, one of the reasons is due to the simplicity of its coding. In order to maximize the performance potential of today’s computers, code has to be optimized for parallel execution. In order to achieve parallel execution of the lattice Boltzmann method, the data dependency has to be solved. And to get good performance, the memory has to be organized for unit stride access. Here we investigate the most known algorithms for lattice Boltzmann, and implement a code which runs on a parallel graphics processor, using a library for parallelization called C++ AMP. Furthermore, we show how the code compares to known solutions of fluid flows to verify the numerical results. The optimized parallel code achieves a speed up of 650 times the un-optimized code, on a current generation high-end graphics card.

A broad and original definition of the building envelope is given as a shelter aiming at controlling various fluxes in the building. This paper reviews the underlying key properties ruling the phenomena enabling the completion of the multiple functions ascribed to the building envelope. The functions of flux control are emphasized. Indeed the thermal conductivity of a material, thermal inertia of buildings, transmittances of a window, solar energy production, sound attenuation or absorption of a concrete wall or moisture permeability of a protection sheet are all key properties ruling the control of fluxes such as heat, sun, sound or moisture and will be explained here. A non-exhaustive review of the principle state-of-the-art multi-functional technologies using these key properties to achieve the different functions is given. Hence the review of building integrated photovoltaic solutions, phase change materials, smart windows, double skin façades, green envelope, aerogels, multi-functional concretes and photocatalytic materials, among other technologies. The focus is put on the technologies explanation and the performances, in the multiple roles they have, are highlighted. Through a definition and a description of the ideal multi-functional building envelope as assuring safety, providing comfort and any other desired functions without any drawbacks this paper aims to orientate technological breakthrough of the future towards multi-functionality and to a total control of all the fluxes. Eventually, based on the association and the understanding of existing technologies, original ones achieving multiples functions are proposed as possible visions for future developments.

Formålet med masteroppgaven har vært å studere sammenheng mellom horisontalkurvatur, tverrfall og trafikkulykker på vegnett. Riktig tverrfall er en viktig del av vegbygging. Betydning av tverrfall er stor spesielt i kurver hvor tverrfallet motvirker sidekrefter på kjøretøyet.Aktuell teori og litteratur om tverrfall, trafikkulykker og ulykkesrisiko er samlet i oppgaven. På bakgrunn av blant annet litteraturstudier er det bestemt å betrakte møte- og utforkjøringsulykker separat fra andre ulykker siden disse typene av ulykker kan bli mest påvirket av feil tverrfall (i forhold til vedlikeholdskravene). Horisontal kurvatur er også vesentlig parameter for analyse av sammenheng mellom feil tverrfall og ulykker.Alt datamaterialet er hentet fra Nasjonal Vegdatabank, blant annet informasjon om horisontalkurvatur og spormålinger med angitte verdier på målt tverrfall for hver 20 meter. Analysen baserer seg på politirapporterte ulykker med personskade i perioden fra 2001 til 2010 (10 år) som skjedde på E6 Sør-Trøndelag (hovedparseller 1 – 15). Databehandling er utført ved hjelp av beregninger i Excel og Visual Basic.Utgangshypotesen er at der er en sammenheng mellom utforkjøringer og manglende eller feil tverrfall. Under utforkjøringer betraktes det to typer ulykker: utforkjøringsulykker og møteulykker.Først var det laget grafene for hver enkelt hovedparsell som viser nødvendig justering av tverrfall, type av tverrfallsfeil, ulykker (årstid og alvorligste skadegrad), fartsgrense og horisontalkurvatur. Så var det laget tabellene med tverrfallsfeil fordelt etter enten hovedparseller eller horisontalradius. Resultatene viser at ca. 50 % av betraktet strekningen av E6 Sør-Trøndelag har manglende eller feil tverrfall. De krappeste kurver (under 500 meter) har størst andel strekninger med feil tverrfall. Ulykkesfrekvens for møte- og utforkjøringsulykker var undersøkt. Det er bekreftet at det finnes en sammenheng mellom feil tverrfall og ulykkesrisiko. Størst sammenheng er observert ved betraktning av kun møteulykker. Ulykkesrisiko for møteulykker er størst ved tverrfallsfeil over ±7 % i kurver (det betyr at tverrfall har feil retning). Mindre sammenheng vises for utforkjøringsulykker. Samtidig er ulykkesfrekvens for utforkjøringsulykker større ved feil tverrfall enn ved tverrfall som er innen vedlikeholdskravene.Både for møte- og utforkjøringsulykker er sammenheng mellom ulykkesfrekvens og tverrfallsavvik størst ved å betrakte ulykker som skjedde i kurver med radius mindre enn 500 meter. Og så var det laget kostnadsanslag for utbedring av tverrfall med feil større enn ± 2 % . Tiltak ved utbedring av feil tverrfall kommer til å bli kostnadskrevende. Anslag for kostnader ved utbedring av mest ulykkesbelastede kurver utgjør ca. 30 millioner kroner.

Det er regionalpolitisk vedtatt målsetting å redusere reisetiden mellom Trondheim og Steinkjer ned mot en time. Den aktuelle vegstrekning er en del av en rutevis oppgradering av vegnettet. Planområdet strekker seg fra Røra som ligger i Inderøy kommune til Mære i Steinkjer kommune. Vegen oppleves i dag med for dårlig standard, på grunn av høy trafikkmengde og partier med dårlig kurvatur. Det er samtidig forventet en økning i ÅDT i årene fremover. I dag benyttes E6 som lokalvegnett mellom tettstedene, noe som blant annet gir dårlig trafikkavvikling. Formålet med masteroppgaven er å utarbeide et forslag til ”ny” E6 med tilhørende lokalvegnett mellom Røra og Mære som Statens vegvesen kan bruke i sitt videre planarbeid med å utvikle E6 på denne strekningen. For å kunne legge frem et brukbart alternativ er det nødvendig å se på nasjonale og regionale vedtak og føringer, planområdets karakter, trafikktall som grunnlag for vegdimensjonering, kostnadsberegning og konsekvensanalyse for de ulike forslagene. Planområdet består av tre større tettsteder, Røra, Sparbu og Mære, og ellers randbebyggelse. Andre karakteristiske trekk for planområdet er; store områder med dyrkamark, mange kulturminner, flere rødlistede arter, bløte løsmasser og noen parti med kvikkleire. En forventet ÅDT på ca 10000 gjør at S5-standard må velges for E6. Dette fører til at alle avkjørsler langs E6 må saneres og det må etableres nye planfrie kryss mellom E6 og nytt lokalvegnettet. Etter å ha sett på kostnadene for to ulike alternativ, samt utført konsekvensanalyse, har jeg valgt å anbefale en løsning som går i en trasé vest for eksisterende E6.

As the worlds demand for energy is increasing mostly due to the increase in population, and coal, oil and gas deposits are limited, it is desirable to gather energy from renewable energy sources. Wind energy is a form of renewable energy. Wind turbines have been common on land and near shores for some time, but now one wants to take advantage of the wind resources further away from the coast. As the length from the coast increases, so does the water depth making it necessary to use other foundations than the well-known monopile. In this thesis the “Federal Maritime and Hydrographic Agency” in Germany, also known as Bundesamt für Schifffarth und Hydrographie requires in the standard “Design of Offshore Wind Turbines” that an offshore wind turbine needs to be risk evaluated against a ship tanker of more than 500 MJ in collision energy in order to be classified as collision energy. This is to prevent environmental pollution in form of oil spill. Whether the offshore wind turbine models used in this thesis are collision friendly or not relies on different factors. When the given soil properties are used the analyses show in all cases except one that the offshore wind turbine models can be called collision friendly. The case were it could not be called collision friendly was a case with the small jacket at a water depth of 27 m getting hit by a loaded ship at a column of the jacket, but installing a horizontal brace on this jacket would make it also collision friendly. The effects of soil, water depth and a horizontal x-brace are looked further into in this thesis. If the soil had been stronger it is not certain that the outcome would be the same. When the jackets were fixed to the sea bed, several of the models could collapse in the dangerous direction over the ship. A horizontal brace was seen to have a positive effect when installed on the different jacket models. It seems also that it is more favorable to use jackets at deeper water.

Extraction and Analysis of Marine Lipids with Emphasis on Phospholipids- Evaluation and Improvement of Methods

Prosessert mat utgjør en av de største kildene til natrium i vestlig kosthold. Et forhøyet inntak av natrium er forbundet med høyt blodtrykk, noe som øker risikoen for hjerte- og karsykdommer. Denne kunnskapen har økt interessen for kjøtt- og fiskeprodukter med lavere NaCl-innhold - såkalte lavsaltprodukter. Lavere natriuminnhold oppnås ved å redusere mengden NaCl og/eller tilsette salterstattere.Formålet med denne studien var å undersøke hvordan ulike konsentrasjoner av NaCl, KCl og MgCl2 påvirker proteinløselighet i fisk. Forskjeller mellom ferskt og fryst råstoff for filet og farse av sei, hyse, torsk og kvitlaks ble undersøkt for å finne ut om KCl og MgCl2 kan brukes som salterstattere i farseprodukter av disse fiskeslagene. Målinger av proteinløselighet ble satt i sammenheng med målinger av pH og vannbindingsevne (VBE) i de ulike råstoffene. Påvirkning av Na-alginat, Na-alginat+NaCl og NaCl på proteinløselighet i farser av fersk og av fryst hyse ble undersøkt, og koblet opp mot de funksjonelle egenskapene til et varmebehandlet modellprodukt. Varmepåvirkning på VBE i farser med og uten tilsatt NaCl ble undersøkt.Proteinløselighet var høyest i fersk filet og sank som en følge av frysing og kverning. For fersk filet ble det ikke funnet forskjeller mellom sei, hyse og torsk i mengde ekstrahert saltløselig protein (SLP). For fryst filet ble det generelt sett ekstrahert en større mengde SLP fra hyse enn fra sei og torsk. For fersk farse ble det ekstrahert mest SLP fra torsk, men for farse av fryst råstoff ble det ekstrahert mest SLP fra kvitlaks. Når mengde ekstrahert SLP og SDS-PAGE-profil ble tatt i betraktning, ble 0,6 M NaCl vurdert som den beste proteinekstraktanten. Tett etter 0,6 M NaCl fulgte 0,3 M MgCl2 og 0,3 M NaCl. 0,3 M KCl, 0,6 M MgCl2 og 0,6 M KCl ble vurdert som de dårligste proteinekstraktantene. Dette skyldtes i hovedsak at myosinets tunge kjede generelt ikke så ut til å bli ekstrahert med de to sistnevnte, noe som kan ha betydning for geldannings- og vannbindingsevnen til produktet. Ekstraksjon av myosinets tunge kjede med 0,3 M KCl så ut til å være råstoffavhengig. På grunnlag av dette ble 0,3 M MgCl2 vurdert som den beste salterstatteren. Tilsetningsstoffer til farser av hyse, slik som Na-alginat, Na-alginat+NaCl og NaCl hadde alle en positiv effekt på proteinløselighet, og så ut til å kunne kompensere for bruk av en dårlig proteinekstraktant eller en proteinekstraktant med lav konsentrasjon. Varmebehandling av farser/puddinger med og uten tilsetninger viste at VBE nådde et minimum ved rundt 50 grader celcius, og at den økte ved høyere temperaturer, trolig som en følge av gelning av myosin. VBE var lavest i råstoff uten tilsetning, og økte ved tilsetning av NaCl, Na-alginat + NaCl og Na-alginat. Av tilsetningsstoffene hadde Na-alginat (med eller uten NaCl) best effekt, både på VBE, drypptap og tekstur. pH varierte i sei, hyse, torsk og kvitlaks, og økte etter frysing. For ferskt råstoff viste VBE en svak positiv korrelasjon med pH (10% signifikansnivå), men for fryst råstoff var det ingen klar sammenheng. For torsk og hyse økte VBE litt som en følge av frysing (5% signifikansnivå), mens den sank for sei.

Alginate is a naturally ocurring polyanion of (1→4)linked β-d-mannuronic acid (M)and its C-5 epimer α-l guluronic acid (G). The polyanion, and particularly longstretches of guluronic acids, chelates and form hydrogels in the presence of divalentcations such as Ca2+ . Chelation occur at physiological conditions and the formed hy-drogels are biocompatible and stable. These properties nominates alginate hydrogelsas promising biomaterials in tissue engineering applications. Encapsulation of cells inalginate beads is easily prepared by mixing cells with high molecular weight alginate,and dripping the solution into a CaCl2 solution. When alginate comes into contactwith Ca2+ ions, alginate beads are immediately formed and the cells are captured ina three dimensional alginate matrix. Once inside the alginate capsule, the cells canbe transplanted into a host deficient in the particular cells. The alginate protectsthe cells against the immune system of the host, opening for allograf transplantationwithout immunosuppressiva. The pores in the alginate network are big enough toenable diffusion of waste and nutrition through the membrane, which is importantfor cell survival.Alginate is in itself not cell adhesive. However, alginate can be tailored into a celladhesive biomaterial by attachement of cell adhesive peptides, such as the RGDmotif found in extracellular matrix molecules such as fibronectin. Coupling of celladhesive peptides increase cell survival in three dimensional alginate matrices. Inthis study, RGD-alginate is tailored with a chemoenzymatic approach that ensuresRGD-coupling to non-gelling residues. This procedure starts with non-gelling man-nuronan that is chemically modified by attachement of the cell adhesive peptideGRGDYP by carbodiimide chemistry. Gelling residues are introduced to peptidecoupled mannuronan by a two step epimerisation catalyzed by the epimerases AlgE4and AlgE6.In this study, the carbodiimide chemsitry used for coupling GRGDYP to mannuro-nan is optimalised to create alginate with more than 0.2% bound peptide. Themodel molecules fluoresceinamine, 4-aminophenol and L-tyrosine-methyl ester areused for optimalisation, and the latter model molecule was found to give the bestrepresentation of peptide coupling to mannuronan. The carbodiimide mediated cou-pling to mannuronan is investigated by varying the pH, temperature and reactantconcentrations. The degrees of coupling for each intervention is assessed by 1 H NMRand UV/vis spectroscopy. The presence of covalently bound by-products, namedN-acylurea adducts, to mannuronan is assessed by 1 H NMR spectroscopy and acontrolled reduction of these unwanted compounds is attempted. The results from the optimalisation indicates that coupling of Me-O-Tyr and GRGDYP to mannuro-nan is concentration-dependent, as an increase in coupling was observed when theGRGDYP and Me-O-Tyr concentrations was increased. The highest peptide incor-poration described in this study was 3.4% GRGDYP coupled to mannuronan, whichis higher compared to similar studies.The optimalised carbodiimide chemistry is applied to a large scale batch of RGD-coupled alginate that is to be used for cell encapsulation of olfactory ensheating cellsfrom neonatal rat brain.High molecular weight alginate was coupled with 0.45% GRGDYP and filtratedwith active coal before cell encapsulation. The coal filtration removed a substantialamount of the unwanted N-acylurea adducts but also removed peptides, resultingin a GRGDYP coupling of 0.1% calculated from UV/vis spectroscopy, and 0.4%calculated from 1 H NMR spectroscopy. This indicates that peptides are associatedwith N-acylurea adducts and that active coal filtration is necessary to remove them.Encapsulation of olfactory ensheating cells to RGD-coupled alginate gave no mor-phology changes or enhanced cell viability compared to non-peptide coupled alginate.It is believed that the low enzymatic action of the AlgE6 epimerase, a low concen-tration of peptides or a combination of both, have influenced the cell viability andlack of morphology changes. Enhanced peptide incorporation can be achieved byincreasing the reactant concentrations of the peptides, but this would lead to a moreexpensive procedure. Increased efficacy, meaning a higher peptide coupling withlower adduct formation, at lower peptide concentrations was not achieved. However,the use of sodium borohydride in combination with periodate oxidised alginates forpeptide coupling should be assessed as a novel approach for increased peptide yieldsat lower peptide concentrations.

De siste årene har det vært økt fokus på forebyggende tiltak mot kvikkleireskred. Her har det dukket opp flere studier på hvordan kvikkleire kan detekteres på en rasjonell og pålitelig måte. I den forbindelse er det ønskelig å utnytte også informasjon fra total sonderingsmotstand målt ved CPTU-sonderinger, for utledning av total stangfriksjon. Den totale stangfriksjonen utledes ved å trekke fra den målte spissmotstanden. Stangfriksjonen kan da relateres til omrørt skjærfasthet og dermed også vurdering av kvikkleireforekomster.En direkte tolkning fra kurvehelning har blitt utviklet i et tolkningsark, basert på tidligere studier. Direkte tolkning av kvikkleireforekomst fra total stangfriksjon kan føre til feiltolking. Det må derfor benyttes manuelle tolkningslinjer i tolkningsarket.Resistivitetsmålinger fra R-CPTU har sammen med andre relevante tolkninger fra CPTU blitt brukt for å skape et bredere bilde av tolkningen. Det er vurdert muligheter for tolkning av sensitivitet fra den total stangfriksjonen, samt sett etter sammenheng mellom total stangfriksjon og akkumulert hylsefriksjon.Vurderinger av sensitivitet fra total stangfriksjon ser ikke ut til å ha noen direkte sammenheng. Det er heller ikke funnet noen direkte sammenheng for total stangfriksjon og akkumulert hylsefriksjon.Det har vært et mål å kunne vurdere påliteligheten av de ulike tolkningsmetodene for kvikkleireforekomst. Generelt har de fleste metodene overestimert forekomsten. Tolkningsmetoden som ga best pålitelighet er spissmotstandstallet Nm.Tolkning av kvikkleireforekomst fra resistivitetsmålinger ga overestimering ved bruk av intervallet 10 – 100 Ωm som definisjon for mulig kvikkleire.

EU har planer for en storstilt utbygging av uregulerbar kraft, og etterspør regulerbar kraft som kan balansere forskjellen mellom kraftforbruk og kraftproduksjon. Norge har et fleksibelt vannkraftsystem, og kan bli en leverandør av balansekraft ved å bygge ut store pumpekraftverk. Urevatn og Vatndalsvatn i Setesdalen i Sør- Norge har potensiale for utbygging av pumpekraftverk. Det er særlig vannmagasinenes store vannvolum, korte innbyrdes avstand og høydeforskjellen mellom dem som gjør de interessante for en pumpekraftutbygging. Formålet med denne oppgaven er å skissere en mulig utforming av et pumpekraftverk mellom Urevatn og Vatndalsvatn. Hovedfokuset i oppgaven er tunnelsystemet og at pumpekraftverket som helhet skal representere kombinasjonen av optimal økonomi og gode tekniske løsninger. Det er gjort en rekke tekniske og markedsmessige vurderinger for å kunne optimalisere de nødvendige elementene av pumpekraftverket. Den installerte effekten er dimensjonert ved å analysere variasjonen i dansk vindkraftproduksjon over en 10- års periode. Den optimale installerte effekten er beregnet til å være 1600 MW slik at kraftverket får en pumpeevne på 549 m3/s. Ved design av vannveien er det i hovedsak benyttet beregningsmetoder av overslagsmessig karakter. Vannveien er 2630 meter lang og er designet med skrå tilløpstunnel og horisontal avløpstunnel. Det optimale tunneltverrsnittet er funnet til å være 360 m2. Aggregatet må dykkes 44 meter i forhold til undervannet for å unngå kavitasjon. De totale kostnadene for bygging av det designede pumpekraftverket er beregnet til å være 3762 MNOK. På bakgrunn av enkle kriterier for stabilitet av det dynamiske systemet, er det funnet av det er behov for et svingesystem. Et luftputekammer er derfor valgt for å bedre stabiliteten. Likevel er det konkludert med at det må gjøres frekvensanalyser av det dynamiske systemet for å kunne avgjøre behovet for et svingesystem. Det er konkludert med at et pumpekraftverk mellom Urevatn og Vatndalsvatn er meget godt egnet for å kunne levere balansekraft til Europa, der store mengder effekt kan bygges ut til en relativt lav kostnad.