EU har som mål att år 2020 ha en 20 % lägre energiförbrukning jämfört med den prognostiserade användningen år 2020 (EU-upplysningen 2014). Ett företag som strävar efter att reducera sin energiförbrukning är Barilla i Filipstad som bedriver en bageriindustri där Wasa knäckebröd tillverkas. Vid bakningssteget förbrukas vanligtvis den största energin för bageriindustrier och kan stå för 66 % av den totala energiförbrukningen (Therkelsen et. al 2014). För att sänka denna energiförbrukning har Barilla värmeåtervinningssystem som tar tillvara på en del av energin i den kvalmgas[1] som sugs ut ur ugnen i bakningssteget. Detta sker genom att kvalmgasen duschas av kallare vätska i skrubbrar, vilket medför att vätskan värms upp och den värmeväxlas mot de lokala värmesystemen på fabriken. Den utvunna energin ersätter energibehoven från fabrikens elpanna eller oljepannor. De kallar denna process för kvalmgasåtervinning och den tillgodoser en stor del av det årliga energibehovet. Om det gick att erhålla mer energi ur kvalmgaserna innan de lämnar skorstenarna kunde en mer hållbar brödproduktion uppnås till följd av det lägre energianvändandet av både olja och el. Målet med denna studie var därmed att undersöka om kvalmgasåtervinningen på två av fabrikens produktionslinor kan effektiviseras sett ur ett energi- och miljöperspektiv. Studiens resultat visar att det finns flera åtgärdsförslag som skulle medföra att mer energi kan erhållas ifrån kvalmgasåtervinningssystemen jämfört med rådande konfiguration. Detta energitillskott skulle innebära lägre driftkostnader för Barilla samt en reduktion av bränslebehov och koldioxidutsläpp sett ur ett bredare energiperspektiv. Genom att införa värmeväxling mellan skrubbervattnet på produktionslina 18 och det lokala värmesystemet VS6 skulle driftkostnaden reduceras med 1488 kSEK/år. Om hänsyn tas till den olja som Barilla slipper elda samt att den frigjorda elen ses som marginalel skulle 3765 MWh bränsle/år och 1261 ton CO2/år kunna reduceras via denna åtgärd. Via nuvärdesmetoden beräknades den maximala investeringspotentialen till 18,27 MSEK för detta åtgärdsförslag. Studien har gjorts genom att utföra en kartläggning av samtliga energi- och masstransporter som de två kvalmgasåtervinningssystemen inkluderar. En dynamisk modell har skapats utifrån dessa balanser med hjälp av programvaran SIMULINK. Modellen konstruerades så att den beräknade ett årsbehov av energi ifrån el och oljepannorna som överensstämde med statistik angående energianvändningen 2014. I denna modell skapades också funktioner som kunde simulera konsekvenserna av att införa sju olika individuella åtgärder samt sex kombinationer av dessa. Studien åskådliggör att det finns goda investeringsmöjligheter för att uppnå en mer hållbar brödproduktion. Gjorda känslighetsanalyser visar dock på att resultatens tillförlitlighet berörs av majoriteten av den uppskattning av data som gjorts. För att resultaten skall kunna anses vara mer precisa än kvalificerade gissningar krävs bättre indata i form av medelvärden baserade på loggade värden och mer information om de komponenter som används i systemet. [1] Kvalmgas är ett samlingsnamn för den vattenånga som drivs ut, den luft som används för att driva med sig vattenångan samt den koldioxid som bildas under bakningsprocessen. / The EU aims to have a 20% lower power consumption compared to the forecasted usage by 2020 (EU-upplysningen 2014). A company that strives to reduce its power consumption is Barilla in Filipstad who conducts a bakery industry where Wasa crisp bread is manufactured. The baking stage is usually where most energy is required for bakery industries and could account for 66% of the total energy usage (Therkelsen et. al in 2014). To reduce this energy usage, Barilla uses a heat recovery system which extracts some of the energy in the fume gases[1] which are sucked out of the ovens in the baking step. This is accomplished by showering the hot gases with a colder fluid in a scrubber, which then heats up and can be transferred by a heat exchanger to the local heating systems at the factory. The extracted energy replaces energy needs from the plant's electric boiler or oil furnaces. They call this process fume gas recycling and it provides a major part of the annual energy demand. If it was possible to obtain more energy from the fume gases before they leave the chimneys, a more sustainable production of bread be could be achieved due to the lower energy usage of both oil and electricity. The objective of this study was to investigate whether the fume gas recycling on two of the plant's production lines work can be more efficient from an energy and environmental point of view. The results of the study show that there are several measures that would allow the fume gas recycling to give more energy compared to the current configuration. This would mean lower operating costs for Barilla but also a reduction of fuel demands and carbon emissions seen from a broader energy perspective. By introducing a heat exchanger between the scrubber water at production line 18 and the local heating system VS6, operating cost would be reduced with 1488 kSEK/year. If account is taken to the amount of oil that Barilla doesn’t need to burn and if the released electricity that is no longer required is seen as electricity at the margin. A total of 3765 MWh fuel/year and 1261 tonnes CO2/year could be reduced with this measure. By using the present value method the lifetime cost was calculated to 18,27 MSEK. This means that investment costs should be less than this value in order to provide greater or equal revenue than expenditure. The study was done by conducting a survey of all energy and mass transport that the two fume gas recycling systems include. A dynamic model was created based on these balances by using SIMULINK software. The model was configured so that the calculated energy needs from electricity and oil furnaces was the same as the statistics on energy use from 2014.  The capability to simulate the effects of introducing seven different individual actions and six combinations of these were also added to this model. The study illustrates that there are good investment opportunities in order to achieve a more sustainable production of bread. Sensitivity analyses that were implemented in the study show, however, that the validity of the results is affected by a majority of the evaluated data. Input data in the form of averages based on logged values and more information about the components used in the system are required to obtain results that are to be considered more precise than educated guesses. [1] Fume gases is a generic term for the water vapor that is driven out, the air that is used to carry the water vapour and the carbon dioxide produced during the baking process.

Propellersimulering genom Computational Fluid Dynamics (CFD) används mer och mer i ett tidigt designstadium gällande fartygs framdrift. Rolls-Royce Hydrodynamic Research Centre har lång erfarenhet av propellerdesign och analysarbete genom både modelltester och numerisk simulering, och CFD används idag för ett flertal olika tillämpningar och syften.   Att utnyttja en tidseffektiv och enkel simuleringsmetod är en betydelsefull strategi och tid gentemot noggrannhet är en avvägning som designers alltid måste göra. I detta fall kommer en förenklad modelleringsprincip studeras där propellern representeras av en cylindrisk volym med samma diameter och proportioner som den faktiska propellern. Denna volym, kallad en aktuatordisk-volym implementeras med framdrivningskrafterna genom inmatning av lokala källtermer i modellen och överför på så vis rörelsemängd till fluiden. Arbetet har fokuserats på utveckling av denna simuleringsmodell och att utvärdera dess prestanda genom jämförelse mot en geometriskt mer komplex propellermodell.   Syftet med detta arbete är att undersöka resultat från en förenklad propellermodell med avseende på inducerat hastighetsfält för en propeller som verkar i ett homogent inflödesfält. Analys av den inducerade hastighetsprofilen är ett viktigt steg i designprocessen för propeller-roder-konfiguration och en beräkningseffektiv metod för att uppnå detta är mycket önskvärd.   Resultat från simuleringarna visar att modelleringsprincipen möjliggör enkel användning av olika propellertyper och förbättrar beräkningseffektiviteten med en tredjedel av tidsåtgången som krävs för den komplexa propellermodellen. Inducerade hastighetsprofiler visar även på relativt god överensstämmelse och modellen erbjuder användbara verktyg för att variera dess utseende. Fortsatt arbete bör övervägas för att optimera diskretiseringsmetod och på så vis även möjliggöra förbättring av lösningstiden, tillsammans med undersökning av icke-uniformt inflödesvillkor inspirerat av strömningen som skapas bakom en fartygskropp. / Propeller simulation by Computational Fluid Dynamics (CFD) is more and more used in an early design stage of marine propulsion. Rolls-Royce Hydrodynamic Research Centre has long experience with propeller design and analysis through both model testing and numerical simulations, and CFD is today used in a wide range of applications and purposes. Utilizing a time efficient and simple simulation approach is a valuable strategy, and time against accuracy is a trade off a designer need to do all the time. In this case the study will concern a modelling approach where the propeller is represented by a cylindrical volume with the same diameter and proportions as an actual propeller. This volume, called an actuator disc volume zone is implemented with the propulsive forces as local source terms into the model and thereby provides momentum into the fluid. Work will be concentrated on developing this simulation model and evaluate its performance by comparison with a more complex propeller geometry model. The purpose of this work is to investigate the result from a simplified propeller model in regard to the induced velocity field for a propeller operating in a homogeneous inflow field. Analysis of the induced velocity profile is an important step in the design process of propeller-rudder configuration and a computationally efficient method in doing this is highly desirable. Results from the simulations show that the modelling approach enables simple employment of different propeller types and improves computational efficiency with a third of required time amount compared to the complex propeller model. The induced velocity profiles also demonstrate a relatively accurate behaviour and the model provide useful tools in altering their appearance. Further work need to be considered in optimizing the discretization method and thereby possibly improve solution efficiency, together with examining of a non-uniform inflow velocity condition inspired by the wake created behind a ship hull.

In this report a model of a road roller is created to simulate its velocity for different joystick signals. The model will also simulate the pressure that occurs in the road rollers hydraulic system when it is driven in different velocitys and gears. In this project a program that is called Simulink is used to model the road roller. Diffrent sub-models are derived concerning velocity and the pressure in the hydraulic system which later is used to form the model of the road roller. / I denna rapport tas en modell fram över en vält för att simulera vältens hastighet för olika körspaks utslag. Dessutom simulerar modellen det tryck som skapas i vältens hydrauliska system vid olika hastigheter och växlar. I projektet används programmet Simulink för att ta fram en simulerings modell över välten. Olika delmodeller relaterade till vältens hastighet samt trycket i det hydrauliska systemet som sedan används till att bilda modellen av välten.

En viktig del hos företag som tillverkar diverse industrimaskiner är att utbilda den personal som förväntas använda och underhålla maskinerna. Detta är för att ge användaren en god förståelse för hur maskinen i fråga fungerar och är uppbyggd. Vid sådana utbildningar är det viktigt att tillhandahålla användarvänligt utbildnings-material. Målet med detta examensarbete är att förbättra användarvänligheten för utbildningsmaterialet hos en viss utbildning för projektets uppdragsgivare. Den utbildning som skall förbättras går i dagsläget ut på att manuellt simulera processer hos en specifik maskin via en hårdvarubaserad simuleringsmiljö. Resultatet blev en lösning i form av en mjukvarubaserad simulator med tillhörande grafiskt användargränssnitt. Användaren kan därigenom på ett säkert sätt simulera maskinens beteende genom ett PC-program och då t.ex. skapa nödsituationer utan att användarens säkerhet sätts i fara. / An important part at companies that’s manufacturing industrial machines is to provide training for the machines end-users such as daily machine operators and technicians, in order to give them a good understanding about how the concerned machine works. At these kinds of trainings it’s very important that the training material used to train the users provides a high user-friendliness. The goal with this thesis is to improve the user-friendliness of an existing training tool for a specific training course from the projects client. The training course that’s going to be improved is currently using a hardware-based simulator that’s used to manually simulate processes at a certain machine. The result was a solution in shape of a software-based simulator with associated graphical user interface. The user can thus within safe circumstances simulate the concerned machines behavior through a PC-program and e.g. create emergency situations without putting the users safety in danger.

When optimizing pacing strategies for biomechanical systems such as road cycling or skiing, it is necessary to constrain the optimization to simulate the reality. It is therefore of interest to constrain the optimization according to the possibility of developing power through metabolic processes in the human body. I.e. simulating the bioenergetics of a human body.To make this possible, fluid mechanical models have been developed to approximate the metabolic combustion, since the actual metabolic processes in a body is complex. The M-M model is a bioenergetics model to approximate these processes. The model shows the energy depot as liquid filled tanks that are regulated according to known relationships of fluid mechanics, resulting in a movement of the surface level according to the varying power output of the system.The intention of this paper is to visualize the level change in the M-M model with MATLAB® and also to create an understanding of the theory behind the model and the bioenergetics processes in the human body. As visualized in the model.GUIDE is a MATLAB® tillvalsprogram used to create GUI (Graphical User Interface) to the visualization programming. A user interface was created with GUIDE for an easier understanding and to offer a possibility to run various simulation results, without restarting or altering the code.The result shows that the visualization to a high degree facilitates the understanding of the M-M model and the connection to metabolic processes. It also shows that the work done facilitated a lot with the possibility to create GUI directly in MATLAB® instead of involving external software. / Vid optimering av farthållningsstrategier av biomekaniska system som cykellopp eller skidlopp är det nödvändigt att ha bivillkor som begränsar optimeringen för att kunna efterlikna verkligheten. Det är därför av intresse att begränsa optimeringen efter möjligheten för en person att, genom metabola processer i kroppen, utveckla effekt. Det vill säga att efterlikna det bioenergetiska systemet i en människokropp.För att möjliggöra det har flödesmekaniska metoder utvecklats för att approximera den metabola förbränningen i en människokropp. Då simulering av de verkliga processerna i metabolismen är komplex. M-M modellen är en bioenergetisk modell som approximerar processerna. I modellen åskådliggörs energidepåerna som tankar och styrs enligt flödesmekaniska samband för att kunna beskriva hur bränslenivåer i en människokropp varierar vid metabol förbränning med varierande effektuttag.Syftet med arbetet är att visualisera nivåförändringarna i M-M modellen med hjälp av MATLAB®, samt att skapa en förståelse för teorin bakom modellen och en förståelse för bioenergetiska mekanismer i kroppen som visualiseras med modellen.GUIDE är ett verktyg integrerat i MATLAB® för att möjliggöra utformning av ett personligt användargränssnitt till programkod med hjälp av GUI(Graphical User Interface). Med GUIDE skapades ett användargränssnitt för en visualisering som är lätt att förstå och erbjuder möjligheten att testa olika simuleringsresultat från M-M utan att behöva starta om eller ändra koden.Resultatet visar att visualiseringen i hög grad underlättar förståelsen för M-M modellen samt dess koppling till metabolismen i kroppen. Samt att arbetet underlättades med möjligheten att skapa GUI direkt i MATLAB® som också var verktyget för optimeringen, istället för att använda externa programvaror.

This master thesis was conducted during the spring of 2014 at Atlas Copco Rock Drills AB in Örebro. The purpose of the thesis was to develop a simulation model of the rotation system for a hydraulic rock drill. In the future, the model will be used to investigate the phenomena called “jerky rotation”. In order to validate the simulation model a test bench was designed and tests were made. The main focus was to model the gerotor motor that is used to propel the rotation of the drill string. The model shows the pressure and flow variations that occur due to the geometry of the motor. Simple models of the rock and drill steel were developed to simulate the entire rock drill. Those models were also validated with test results. The results from the model of the motor are considered to be good enough to be used for future simulations of the rotation of the rock drill. However, in order to see the cause of “jerky rotation”, a better model of the hydraulic supply system for the gerotor is needed. A better model of the rock might also be needed. / Detta examensarbete genomfördes under våren 2014 på Atlas Copco Rock Drills AB i Örebro. Syftet var att ta fram en simuleringsmodell av rotationssystemet för en hydraulisk bergborrmaskin. Modellen ska i framtiden användas för att undersöka fenomenet ”jerky rotation”. Under arbetet konstruerades en provbänk och mätningar gjordes för att validera simuleringsmodellen. Tyngden i arbetet lades på att göra en modell av den gerotormotor som används för att driva rotationen av borrsträngen. Modellen återger de variationer i tryck och flöde som uppstår på grund av motorns geometri. Enkla modeller för berg och borrstål konstruerades för att simulera hela borrmaskinen. Även dessa modeller validerades mot mätningar. Resultaten från motormodellen bedöms vara tillräckligt bra för att i framtiden kunna användas för att simulera rotationen vid bergborrning. För att kunna se vad som orsakar ”jerky rotation” behövs dock bättre simuleringsmodeller av det hydrauliska försörjningssystemet som driver gerotormotorn. Eventuellt behövs också en bättre bergmodell.

No description available.

Detta arbete är utfört på uppdrag av OKG AB som äger Oskarshamnsverket där verksamheten består av elproduktion i form av kärnkraft. Syftet med arbetet är att se över möjligheter företaget har att effektivisera transportlogistiken på industriområdet. För att hitta effektiviseringspotential ingick en flödeskartläggning av transporterna på det inre området, att analysera flaskhalsar samt förändringar företaget kan införa för att nå förbättringar kring transportverksamheten. Det första delmomentet i arbetet bestod av att ta fram en grund till utredningen i form av en teoretisk referensram samt att göra en kartläggning av företaget. Vidare bestod det andra delmomentet av att skapa en simuleringsmodell baserat på det verkliga transportsystemet och därefter göra utredningar med hjälp av modellen för att ta fram förbättringsförslag till OKG. Transportverksamheten hos OKG har potential att förbättras och effektiviseras genom att i avtalet med ISS minska kravet på antal fordon som ska tillhandahållas. Med en efterfrågan som i nulägesmodellen skulle transporterna vara möjliga att leverera med två fordon i stället för tre, vilket även resulterar i en högre utnyttjandegrad. Om efterfrågan ökar med upp till 20 % i jämförelse med nulägesmodellen som använts räcker två transportfordon och har då dessutom felmarginal. Skulle efterfrågan öka med 50 % eller mer krävs tre fordon för att kunna utföra alla transporter. En möjlighet till att effektivisera transportlogistiken hos OKG är genom att minska väntetiderna vid portöppningar hos reaktorbyggnaderna, detta kan göras till exempel genom att arbeta fram tydligare och effektivare rutiner. Med minskade väntetider minskar utnyttjandegraden och frigör resurser. Den största flaskhalsen som identifierats är informationsflödet och informationshanteringen. En metod för informationshantering kring de transporter som utförs på området bör tas fram. Utan tillräcklig information kan inte en fullständig utredning om transportverksamheten utföras. Vid själva utförandet av transporter är väntetiderna kring portöppningar den största flaskhalsen.

Diss. Linköping : Univ., 2003.

Licentiatavhandling (sammanfattning) Uppsala : Uppsala universitet, 2005. / Härtill 3 uppsatser.