As one of the key components of aero engines, compressor is required to endure higher pressure,  possess  higher  efficiency  and  wider  operating  range. Intensive studies have been made on tip leakage flow and researchers find that by reasonably organizing tip leakage flow, aero engines are  more likely to achieve better performance and reliability. Conventional flow controlling methods  like casing treatment and micro jet could substantially modify tip leakage flow, unfortunately with  a price of additional loss, not to mention the difficulty in manufacturing such structure. Whereas  plasma actuation  flow control method  uses  plasma actuators,  such equipment is easy  to  build,  responses  fast  and  has  a  wide  excitation  bandwidth.  This  method  has  become  a  new  trend  in  internal flow active control field.  In this research, a phenomenological model is adopted to simulate DBD plasma actuation in the  flow field inside a compressor cascade. The aim is to find out how plasma actuation will influence  tip  leakage  flow.  Meanwhile  possible  means  to  improve  plasma  actuation  performance  are  discussed.  First of all, numerical simulation of flow inside a compressor cascade without plasma actuation is  conducted to validate accuracy of the numerical methodology adopted and then determine one  numerical  approach  that  satisfies  specific  needs  sufficiently.  Meanwhile,  influence  of  casing  movement on tip leakage flow as well as possible mechanism of tip leakage vortex core generation  is investigated in detail. The results indicate:    1. Generating position of tip leakage vortex moves towards leading edge with increasing moving  speed of shroud.  2. As shroud moving speed increases, trajectory of tip leakage vortex moves away from suction  side of blade and closely towards shroud.  3. Casing movement  tends  to  transform  tip leakage vortex  from  circular  to  oval  shape  due  to  circumferential shearing.  4. Casing  movement  has  little  influence  on  total  pressure  field  concerning  absolute  pressure  value. While total pressure loss does reduce slightly with increasing moving speed of shroud.  5.Vorticity  transport  from  tip  clearance  into  passage  may  be  contributing  significantly  to  generation of tip leakage vortex inner core.  Secondly, a simplified model of DBD plasma actuation based on literature [1] is derived and applied  through  UDF  function  of  commercial  software  Fluent  into  the  flow  field.  Different  actuation  positions,  voltages  and  frequencies  are  applied  in  simulation  and  compared.  After  that  casing  movement is included. Main conclusions are as follow:    6. Plasma  actuation  shows  significant  suppressing  effect  on  tip  leakage  vortex  on  both  size,  trajectory and strength.  7. The suppressing effect on tip leakage vortex grows stronger as actuator moves towards leading  edge.  8. Increasing actuation voltage results in stronger suppressing effect on tip leakage vortex.  9. Plasma actuation can effectively improve total pressure loss situation near shroud region with  increasing actuation power.  10. Increasing actuation frequency results in stronger suppressing effect on tip leakage vortex as  well. Additionally, frequency performs slightly better than voltage. 11. Casing  movement  tends  to  weaken  suppressing  effect  of  tip  leakage  vortex  by  plasma  actuation. More  actuation  power  is  needed  to  achieve  sufficient  suppressing  effect  in  real  compressors. / Som en av de viktigaste komponenterna i flygmotorer krävs det att kompressorn utsätts för högre  tryck, har högre effektivitet och  större driftsintervall. Intensiva  studier har gjorts om  skovlarnas  toppspel  läckageflöde  och  man  anser  att  det  är  mer  sannolikt  att  flygmotorer  uppnår  bättre  prestanda  och  tillförlitlighet  genom  att  på  ett  rimligt  sätt  reglera  läckageflödet  i  toppspelet.  Konventionella metoder  för reglering av flödet, som behandling av “casing” och mikrojet, skulle  kunna  ändra  läckageflödet  avsevärt,  men  medför  tyvärr  ytterligare  förlust,  för  att  inte  tala  om  svårigheten att tillverka en sådan struktur. Samtidig flödeskontroll med hjälp av plasma aktuatorer  som är relativt lätta att bygga, reagerar snabbt och har en bred excitationsbandvid. Denna metod  har blivit en ny trend inom det interna flödesaktiva kontrollområdet.  I  denna  forskning  antas  en  modell  för  att  simulera  plasmaaktivering  av  DBD  i  flödesfältet  i  en  kompressorskaskad. Man försöker ta reda på hur plasmaaktivering påverkar läckageflödet. Möjliga  sätt att förbättra effekten av plasmaaktivering diskuteras.  För  det  första  genomförs  numerisk  simulering  av  flödet  i  en  kompressorskaskad  utan  plasmaaktivering för att validera noggrannheten i den numeriska metoden. Därefter undersöks i  detalj vilken inverkan den relativa rörelsen av ”casing” har på läckageflödet genom toppspelet och  mekanismen för toppspelsvirvel analyseras. Resultaten visar:    1. Startposition för läckagevirveln rör sig mot skovelns framkant när man introducerar och ökar  den relativa hastigheten för ”casing”.    2. I takt med att den relativa hastigheten ökar, kretsbanan för    läckage virveln rör sig bort från  skovelns sugsida och närmare mot ”casing”.  3. Den  relativa  rörelsen  tenderar  att  omvandla  virveln  från  cirkulär  till  oval  form  på  grund  av  skjuvkrafter.  4. Den relativa rörelsen av ”casing” påverkar inte det totala tryckfältet när det gäller det absoluta  tryckvärdet. Samtidigt som den totala tryckförlusten minskar något med ökad hastighet.  5. Virveltransport från toppspelet till huvudkanalen kan på ett betydande sätt bidra till att skapa  virvelns inre kärna.  I senare delen av arbetet utvecklas och tillämpas en förenklad modell för plasmaaktivering av DBD  baserad  på  litteratur  [1],  genom  att  använda  UDF‐funktionen  i  kommersiell  CFD  programvara  Fluent.  Olika  aktuatorläge,  spänningar  och  frekvenser  prövas  i  simuleringen  och  jämförs.  De  viktigaste slutsatserna är följande:    6. Aktuering av plasma visar en betydande dämpningseffekt på läckagevirveln i toppspelet både  va det gäller dess storlek, bana och styrka.  7. Den  dämpande  effekten  på  läckagevirveln  blir  starkare  när  aktuator  monteras  närmare  skovelns framkant.  8. Ökad aktuatorspänning leder till en starkare dämpande effekt på läckagevirveln.  9. Ökad aktuatorfrekvens leder till starkare dämpningseffekt på läckagevortex också.mDessutom  fungerar frekvensen något bättre än spänningen.  10. Den  relativa  rörelsen  av  ”casing”  försvagar  effekten  av  plasmaaktuering.  För  att  uppnå  tillräcklig dämpningseffekt i riktiga kompressorer krävs mer effekt till aktuatorn.

Värmevärden AB is an energy company that distributes district heating. One of their challenges today is to reduce the energy losses and wear that occur in the plant's scrapper conveyor unit. The conveyor belt is in constant motion whether it is transporting fuel or going unloaded at idle. An understanding of the module's energy flow needs to be mapped. An energy flow behavior model for the scrapper conveyor unit is presented. The energy flow in the startup sequence when the belt runs at idle and at full load is simulated. The simulations visualize the velocity and acceleration of the belt as a function of time and the current flow in the engine when getting started. The model allows changes on various parameters such as engine velocity, current limitations, work efficiency and enables the calculation of necessary material to achieve a desired power delivery. With a current-limited engine of 140 [A], a lower acceleration is obtained as the belt transports the fuel masses. Energy losses are also reduced as the belt is started by their own mass when transportation is needed. This means that the wear on the components of the plant decreases as transportation takes a more controlled form. / Värmevärden AB är ett energibolag som distribuerar fjärrvärme. En av deras utmaningar idag är att minska energiförlusterna och slitaget som uppstår i anläggningens skrapstransportörs modul. Transportbandet är i konstant rörelse vare sig det transporterar bränsle eller går olastad i tomgång. Förståelse för modulens energiflöde behöver kartläggas. En beteendemodell för skraptransportörens modul presenteras. Genom analys av energiflödet i systemet simuleras startförloppet när bandet körs i tomgång och vid full last. Simuleringarna visualiserar bandets hastighet och acceleration som funktion av tid och även motorns strömförlopp under uppstartsfasen. Modellen tillåter ändringar på diverse parametrar såsom motorns varvtal, strömbegränsning, verkningsgrad och möjliggör även framräkningen av nödvändigt material för att uppnå en viss leverans uteffekt. Med en strömbegränsad motor på 140 [A] fås en lägre acceleration när bandet transporterar bränslemassorna. Energiförlusterna minskar också eftersom bandet sätts igång av massornas egenvikt när transporteringen behövs. Detta medför att slitaget på anläggningens komponenter minskar i och med att transporten sker i mera kontrollerade former.

Målet med detta examensarbete har varit att utvärdera ett simuleringsverktyg för toleranskedjeanalyser i 1D, följt av en jämförelse med dagens metod att beräkna toleranskedjor i 1D med kalkylark i Excel. Simuleringsverktyget heter EZtol och har funnits sedan ett och ett halvt år tillbaka. Examensarbetet utfördes på uppdrag från Scania CV AB, som ville undersöka om mjukvaran kan ersätta den nuvarande metoden. Examensarbetet utfördes under 10 veckor och delades upp i tre huvudområden: Upplärning i form av webkurs och internkurs på Scania, simulering av olika toleranskedjor i mjukvaran samtidigt som beräkningar i kalkylark gjordes och till sist rapportskrivning. Rapporten är uppdelad i sex kapitel. I det första kapitlet beskrivs bakgrunden till problemet, mål och syfte. Det andra kapitlet redogör för nuläget som påvisar att det finns ett visst behov av en mjukvara. Konstruktörer intervjuades för att få en bild över vilka behov som inte uppfylldes i kalkylarket. Dessa visade sig främst sig vara grafisk visualisering och bidragslista över toleranser (en lista som visar vilka toleranser som påverkar utfallet mest). I det tredje kapitlet beskrivs teorierna som använts som grund till arbetet. Teorierna är Användarguiden i EZtol, Grundläggande om toleranser, toleranskedjor, Simulering och CATIA V5. I kapitel fyra beskrivs genomförandet vilket till största del bestått av upplärning samt simulering i mjukvaran. Det femte kapitlet redogör resultatet vilket presenteras i form av för- och nackdelar. De främsta fördelarna har visat sig vara grafisk visualisering av toleranskedjor samt bidragslista över toleranser. Dock visade det sig att den främsta nackdelen var att mjukvaran inte klarar av att hantera långa och mer komplicerade toleranskedjor, vilket har lett till slutsatsen att mjukvaran inte rekommenderas till Scania i dagsläget. Scanias krav uppfylls inte då mjukvaran inte kan hantera företagets alla toleranskedjor. Men eftersom konceptet kring EZtol är intressant bedöms ändå mjukvaran ha potential att passa in på Scania om några år. En rekommendation är därför att simuleringsmjukvaran bör utvärderas om på nytt i framtiden. / The aim with this thesis work has been to evaluate a simulation tool for 1D-analysis of tolerancechains, followed by a comparison with the current method to calculate tolerance-chains in 1D with spreadsheets in Excel. The simulation tool is named EZtol and has existed for one and a half year. The thesis work has been carried out on assignment from Scania CV AB. The company wanted us to evaluate if the software could replace the current method. The thesis work has been carried out during 10 weeks and was divided in three main sections: Education in terms of a web-course and internal course, simulation of different tolerance-chains in the software as well as calculations in the spreadsheet and finally make a scientific report based on the thesis work. The essay is divided in six chapters. The first chapter describes the background, aim and purpose of the thesis work. The second chapter describes how the situation of tolerance-chain calculations looks today, which has shown that there is a certain need of a software. The designers were interviewed so that the thesis workers could establish what the spreadsheet could not fulfill, which was graphic visualization of tolerance-chains and also a list with the contributions of all tolerances. The third chapter describes the theories that have been used for this thesis work. The theories are Tutorial in EZtol, Fundamental facts about tolerances and tolerance‐chains and Simulation and CATIA V5. In the fifth chapter the results of this thesis work are featured, which are presented as advantages and disadvantages. The main advantages with the software are graphic visualization of the tolerance-chains as well as a list that shows the contributions of every tolerance. The primary disadvantage though is that the software cannot handle long and more complicated tolerance-chains. Which has led to the conclusion that the thesis workers do not recommend the software to Scania at present time. Scanias requirements cannot be fulfilled with the software because it has not been able to handle all of Scanias tolerance-chains. But since the EZtol concept is good the software is estimated to potentially fulfill Scanias needs in a few years. A recommendation is that the software ought to be reexamined in the future.

The relationship between Objective Metrics (OM) and Subjective Assessments (SA) has been analyzed by people using different methods. This paper continues Gaspar Gil Gómez’s research over test method development by use of SOM-GRNN, aiming to find correlations between OM and SA. In this paper, CAE simulation is performed to analyze the relationship between OM and vehicle parameters. First impression test is refined and one more dataset has been added in order to populate SOM-GRNN map. This paper also conducts analysis over SOM and GRNN algorithms, and explores several possible applications using SOM-GRNN map. Finally the whole SOM-GRNN system is integrated and a User Interface is built in GUI for future research and application. The system can still be improved by populating database, refining SA evaluation method and optimizing SOM-GRNN training algorithms. / Relationen mellan målmetri (OM) och subjektiv bedömning (SA) har analyserats av personer som använder olika metoder. I detta dokument fortsätter Gaspar Gil Gómezs forskning kring testmetodutveckling med hjälp av SOM-GRNN, som syftar till att finna korrelationer mellan OM och SA. I detta papper utförs CAE-simulering för att analysera förhållandet mellan OM och fordonsparametrar. Första intryckstestet är raffinerat och ytterligare en dataset har lagts till för att fylla i SOM-GRNN-kartan. I detta dokument analyseras även SOM- och GRNN-algoritmer, och undersöker flera möjliga tillämpningar med hjälp av SOM-GRNN kartan. Slutligen är hela SOM-GRNN-systemet integrerat och ett användargränssnitt är byggt i GUI för framtida forskning och tillämpning. Systemet kan fortfarande förbättras genom att fylla i databasen, förädla SA utvärderingsmetod och optimera SOM-GRNN träningsalgoritmer.

This thesis work is performed in collaboration with Syntell AB and a client company interested in assistance with charging infrastructure dimensioning. The aim of this thesis is to develop an executable, generalizable model that can aid decision making regarding charging infrastructure. Furthermore, this is done within a Model-Based Systems Engineering (MBSE) context, which enables representation of the system as a model.  As the data and model concerning the client company is classified, it is not presented in this report. Instead, to further enhance the aim of developing a generalizable model, a test case is produced for this project work. This case consists of passenger electric vehicles and chargers in a metropolitan setting, where data is gathered from public sources.  The results show that the model is executable and flexible to fit any type of electric vehicle and different specifications of chargers. Using an MBSE approach enables the project owner to customize the model development for the specific use case. Additionally, defining a system in focus establishes what the system uptime is, enabling calculations of availability. The results for this specific use case are interpreted to show how the model can be used to aid the dimensioning of charging infrastructure using the model output. To further verify the model representation of the system, the model can be run in live-mode, where vehicles and chargers can be added while the model is running to instantly examine the system dynamics.  Concluding, the method for utilizing the model to evaluate systems availability is described. The model output, as well as the thorough description of the model, can be used to increase the knowledge within MBSE for executable modeling. / Detta projekt utförs i samarbete med Syntell AB och en tredje part som är intresserad av att förbättra sitt beslutsunderlag gällande dimensionering av laddinfrastruktur. Målet med arbetet är att utveckla en exekverbar och generaliserbar modell som kan användas för att underlätta dimensionering av laddinfrastruktur. Vidare så genomförs arbetet inom ramen för MBSE, vilket möjliggör en representation av systemet med hjälp av en modell. Eftersom kunddatan är konfidentiell appliceras modellen på ett fabricerat användningsfall som underlag för denna rapport. Detta baserar sig på elektriska personbilar i stadsmiljö, där data hämtas från publika källor. Att modellen används på två olika användningsfall stärker argumenten kring generaliserbarhet. Resultatet som presenteras är främst i syfte att demonstrera tolkning av resultat samt att grundligt förklara modellen. Resultaten visar att modellen är exekverbar och flexibel för att kunna anpassas utifrån godtyckligt elektriskt fordon och olika specifikationer för laddstationer. Genom att definiera ett system i fokus kan systemets drifttid utgöra grund för att kunna beräkna tillgänglighet. Resultaten tolkas i det specifika användningsfallet för att illustrera hur modellen kan användas för att underlätta en beslutsprocess gällande dimensionering av laddinfrastruktur. För att ytterligare verifiera modellens representation av verkligheten används ett interaktivt live-mode, där fordon och laddare kan läggas till under körning för att direkt undersöka systemdynamiken. Detta är ett viktigt verktyg vid kommunikation med intressenter för att stärka förtroendet för simuleringsresultat.  Sammanfattningsvis beskrivs metoden för att använda modellen till att undersöka systemtillgänglighet. Modellens utdata, tillsammans med beskrivningen av modellen, kan användas för att utöka kunskapen inom MBSE för exekverbar modellering.

Genom rapporten kommer kunskapen öka kring identifiering och reducering av flaskhalsar baserade på simuleringsverktyget Facts Analyzer och lean-verktyg. Den ökade kunskapen kommer generera möjligheter för företag att arbeta på ett strukturerat och effektivt vis genom en egenutvecklad arbetsmodell. Modellen kommer ge förutsättningar för företag att öka sin produktivitet och samtidigt reducera totala kostnaderna. Metoderna som arbetsmodellen bygger på är kvantitativ, kvalitativ, abduktion och förverkligas genom tillämpning på ett fallföretag där syftet är att undersöka applicerbarheten och ifall produktionen kan effektiviseras.  Med simuleringsverktyg skapas tydliga och fakta-baserade resultat på flaskhalsar och vad olika förbättringsalternativ har för påverkan på produktionen, därmed anses det vara ett bra verktyg att basera beslut på innan investeringar genomförs. Utifrån de identifierade flaskhalsarna, med hjälp av simuleringsverktyget, är det bevisat att lean-verktyg kan användas för att optimera produktion och reducera icke värdeskapande moment. Exempelvis visar resultatet att 5S, Kaizen, Poka Yoke, Total Productive Maintenance och Overall Equipment Efficiency är effektiva lean-verktyg.  För att öka produktionskapaciteten handlar det om att först identifiera flaskhalsarna genom simuleringsverktyget. Därefter beräknas flaskhalsens OEE-värde som skapar indikationer om begränsningarna och därmed belyser vart förbättringsförslag behövs. Genom indikationerna tillsammans med ytterligare lean-verktyg skapas därefter förbättringsförslag med fokus på att reducera flaskhalsen. För att däremot identifiera totalkostnadsreducering och icke värdeskapande aktiviteter används istället observationer och intervjuer med personalen. Därefter utvecklas förbättringsförslag, liksom för produktionskapaciteten, genom lean-verktyg för att minimera Muda. / Through the report, knowledge will increase regarding the identification and reduction ofbottlenecks based on the simulation tool Facts Analyzer and lean-tools. The increasedknowledge will generate opportunities for companies to work in a structured and efficientway through a own developed work model. The model will provide the conditions forcompanies to increase their productivity and at the same time reduce total costs. The methodson which the work model is based are quantitative, qualitative, abduction and are realized through a case company where the aim is to investigate the applicability and if productioncan be made more efficient. With simulation tools, clear and fact-based results are created on the effect differentimprovement options have on production, and thus it is considered a good tool to basedecisions on before investments are made. Based on the identified bottlenecks, with the helpof the simulation tool, it is proven that lean-tools can be used to optimize production andreduce non-value-creating activities. For example, the results show that 5S, Kaizen, PokaYoke, Total Productive Maintenance and Overall Equipment Efficiency are effectivelean-tools. To increase production capacity, it is a matter of first identifying the bottlenecks through thesimulation tool. The bottleneck's OEE value is then calculated, which creates indications ofthe limitations and thus highlights where improvement proposals are needed. Through theindications together with additional lean-tools, improvement proposals are then created with afocus on reducing the bottleneck. In contrast, to identify total cost reduction andnon-value-creating activities, observations and interviews with the staff are used instead.Improvement proposals are then developed, as for the production capacity, through lean-toolsto minimize Muda.

Detta arbete har gjorts åt Scania som är ett av de ledande företagen inom lastbilstillverkning. Arbetet har utförts på plats I Södertälje på Scanias cylinderhuvudstillverkning. Området som arbetet behandlar är relativ nytt och därför upptäcks en del nya problem. Ett av dessa problem är att en befintlig 7 bitars buffert mellan två maskiner, OP70 och OP80, antingen står full eller tom, vilket leder till produktionsbortfall. Dessutom har OP80 många stopp vilket leder till att bufferten snabbt fylls upp och OP70 inte kan fortsätta arbeta. Därför ville Scania undersöka om en förändring på buffertstorlek skulle kunna lösa detta problem. För att kunna undersöka huruvida en större buffert skulle lösa problemet användes simulering som verktyg. I simuleringsprogrammet ExtendSim 10 byggdes två simuleringar upp. Den ena simuleringen som kallas “nuläge” är baserad på hur det såg ut då arbetet startades. Den andra kallas “målbild” och är uppbyggd med de cykeltider och stoppfrekvenser som Scania önskar att dessa maskiner har I framtiden. Under arbetets gång började man använda nya verktyg I OP80 maskinerna och det beslutades att dessa nya verktyg används i simuleringen av målbilden men inte I simuleringen av nuläget. När ett stort antal olika buffertstorlekar hade simulerats kunde grafer ställas upp som visar hur många bitar man får ut vid varje buffertstorlek samt hur stor ökning det motsvarar jämfört med den befintliga bufferten med 7 platser. Genom detta kunde även den optimala buffertstorleken för de två simuleringarna fastställas. Utifrån resultaten diskuteras tre olika handlingsalternativ, fördelar och nackdelar med dessa handlingsalternativ samt vilket av handlingsalternativen som de som utfört arbetet rekommenderar. / This project has been done for Scania, which is one of the leading companies in truck manufacturing. The work has been carried out on site in Södertälje at Scania’s cylinder head manufacturing. The production line the project has been carried out on is relatively new and has had a few problems during its start up. One of these problems is a buffer located between the machines OP70 and OP80 that, most of the time, is either full or empty. This leads to loss of production. That is why Scania wants to investigate whether a change in buffer size can solve this problem. To help with investigating whether a larger buffer would solve the problem simulation was used. In the simulation program ExtendSim 10 two simulation models were built. One model was named “nuläge” and is a reflection of how the production line looked at the start of the project. The other was named “målbild” and uses the cycle times and shut down frequencies Scania wishes to have in the future. During the course of the project Scania started using new tools in the OP80 machines and it was decided to use these new tools in the målbild simulation but not in the nuläge simulation. When all relevant buffer sizes had been simulated, graphs showing how many manufactured pieces you would get at different buffer sizes could be plotted. Graphs showing the percentage of which production was increased, compared to the existing buffer with 7 places, was also created in a similar way. Through these graphs the optimal buffer size for both simulations could be established. From these results three courses of action were discussed and compared by their pros and cons. Lastly a recommended course of action is chosen.

As the world population keeps increasing, ammonia-based fertilizers like urea are essential to provide food security. However, the current fertilizer industry is based on fossil fuel feedstock (mainly natural gas), making the production process CO2 emission-intensive. More specifically, besides the CO2 emitted during the process, the CO2 captured in urea is also released into the atmosphere after the fertilizer is applied to agricultural soils. Thus, positioning the fertilizer industry among the top four industrial emitters globally. Hence, in order to meet the target of limiting global warming to 1.5 ºC and achieve net-zero emissions by 2050, it is necessary to strengthen the carbon mitigation efforts in the current fertilizer industry. This can be achieved in different ways, such as using renewable biofuels and implementing technologies that can lead to zero/negative CO2 emissions. For that reason, the present study presents pathways to achieve a more environmentally friendly fertilizer production process. An overall analysis is performed if negative emissions can be achieved by replacing different fractions of natural gas (used as both feedstock and fuel) with biogas and biomethane and by capturing and storing the CO2 emitted from the process using chemical solvents as activated MDEA and MEA. The results obtained from the study revealed that negative emissions in fertilizer plant can be achieved by retrofitting an existing ammonia plant with a MEA based CO2 capture system (with a carbon capture rate of 90%) for the SMR burner flue gas, and by introducing 50% of biogas in the feedstock (alongside Natural gas), and 75% of biogas in the SMR burner fuel (alongside Natural gas). This initial approach would result in net negative emissions from urea's production and application and require approximately 0.5 kg of biogas per kg of urea produced in this case. Furthermore, the equivalent energy intensity for the negative emission urea plant would be 0.32% and 3.37% lower compared to the fossil fuel-based case without/with CCS, respectively. Ultimately, it is even possible to produce approximately 6% more urea product by replacing a particular fraction of natural gas with biogas. The reason for this increased production is due to the surplus of carbon dioxide by the introduction of biogas. It can be used along with the ammonia product going to storage in the fossil fuel-based case, where there was not enough CO2 to keep the feedstock molar ratio at the urea plant's inlet.

Fragmenterande stridsdelar har funnits länge och idag finns tre huvudsakliga metoder för att uppnå fragmentering i en stridsdel. Metoden styrd fragmentering som undersöks i arbetet fungerar generellt sett bra men saknar önskad kontrollförmåga. Målet med arbetet var att utveckla koncept av styrt fragmenterande stridsdelar och undersöka om fragmentspridningen kan riktas och snävas in till mindre än ±20° enligt två fall, cirkelskiva och cirkelsektor. De framtagna koncepten önskades vara tillverkningsbara med additiv tillverkning och lämpligheten för detta skulle därför undersökas. I samband med detta önskades även ett materialval. Examensarbetet genomfördes i samarbete med uppdragsgivaren Saab Dynamics AB och Karlstads universitet. Arbetet följde en teknikutvecklingsprocess innefattande en förstudie där vetenskaplig litteratur studerades och kontakt etablerades med tillverkare samt områdesexperter för att undersöka möjligheterna. Följande förstudien genomfördes en konceptutvecklingsprocess där de 3D-modellerade konceptens funktion undersöktes och verifierades med SPH-simuleringar i IMPETUS Afea. Ett materialval gjordes utifrån tillverkarens tillgängliga material samt önskvärda materialegenskaper och konceptens tillverkningsbarhet undersöktes. De slutsatser som kan dras utifrån teknikutvecklingen är att det med styrd fragmentering är möjligt att rikta en stridsdels fragment till önskade spridningsfall, dock med förbättringsmöjligheter med avseende på bland annat fragmentens massfördelning. Koncepten som framställdes visades vara lämpliga att tillverka med additiv tillverkning då de framtagna geometriernas komplexitet gynnas av de ökade frihetsgraderna samt då det valda materialet tillät en godtagbar fragmentering och var tillverkningsbart med AM. Prototyper tillverkades i plast men verkliga tester genomfördes ej. Verkliga tester och vidare optimering av tekniken lämnades som framtida arbete. / Fragmentation warheads have been used for a long time and today there are three main methods of achieving fragmentation in a warhead. The method studied in this work is controlled fragmentation, a method that generally works adequately but can only control the fragmentation to a certain degree. The goal of this project was to develop multiple concepts of controlled fragmentation warheads and investigate whether it is possible to aim and reduce the projection angle of the fragments to ±20° for two cases, circular disc and circle sector. It was wished for the developed concepts to be manufacturable with additive manufacturing, its feasibility to be studied and therefore a material selection with this in mind to be done. The thesis work has been carried out in collaboration with Saab Dynamics AB and Karlstad University. A technology development process was used consisting of a literature study where scientific literature was studied and contact was established with the manufacturer as well as other experts in the field of study in order to examine the possibilities regarding the project. Following the literature study, a concept development process was carried through where the function of the 3D-modeled concepts were examined and verified through SPH-simulations in IMPETUS Afea. A material selection was done with regards to the manufacturers available materials and the sought after material properties. Finally, the concepts manufacturability was examined and verified. The conclusions drawn from this technology development are the following: It is possible to both reduce the projection angle and aim the resulting fragments to the specified cases, although with great room for improvement regarding, among other things, the fragment mass distribution. The presented concepts proved to be suitable for additive manufacturing, because of their geometric complexity where the increased design freedom of AM is greatly benefited. The chosen material also proved suitable for both AM and use in fragmenting warheads. Plastic prototypes were made but real experimental tests were not conducted. Real experiments and further optimization of the technology were left as future work.

I många år har linjär ekonomi tillämpats i samhället men det börjar ske en förändring. Nu börjar det bli intressant att skapa ett ekonomiskt värde i restprodukter genom att bilda cirkulära ekonomier, som dessutom minskar utarmningen av jordens resurser och skapar hållbarhet. En kritisk ändlig naturresurs för alla levande organismer är mackronäringsämnet fosfor. Den bryts i stora dagbrott men börjar bli mer svåråtkomlig och utspädd vilket kan leda till att det blir en resursbrist i framtiden. De skogsindustriella reningsverken behöver näringsämnen för att kunna rena avloppsvatten från organiskt material. Där tillsätts bland annat kväve och fosfor vars utvinning är energikrävande och bidrar till miljöföroreningar. Inne i reningsverket sker många biologiska processer som är beroende av flera faktorer för att uppnå en hög reningsgrad. En faktor är temperatur. Pappers och massabruken har ofta varma flöden som behöver kylas ner innan de går till reningsverket, därav fås ett stort överskott av lågvärdig energi som ej används (spillvärme). Under de senaste åren har både ett politiskt och privat driv uppstått att utöka det svenska vattenbruket med akvatiska produkter, exempelvis fisk. Fiskar kan odlas i öppna kassar i sjöar/hav men det finns risker så som övergödning och spridning av sjukdomar. Därav är intresset stort för landbaserade fiskodlingar med Recirculating Aquaculture Systems. En landbaserad fiskodling har dock ett stort värmebehov för att bibehålla rätt vattentemperatur för fisken. Avloppsvattnet har även ett högt innehåll av kväve och fosfor som behöver renas innan det släpps ut. Med hjälp av programmet Simulink byggdes en simuleringsmodell över ett skogsindustriellt reningsverk i symbios med en fiskodling. Syftet var att undersöka möjligheter och begränsningar för symbiosen med ett extra fokus på reningsverket. Målen var att ta reda på hur mycket mindre kväve och fosfor som behövs i reningsverket, utföra en miljöanalys av symbiosen, identifiera begränsande faktorer och hitta lösningar samt ta reda på om spillvärmen räcker för att värma fiskodlingen De erhållna resultaten var att reningsverket kan spara 82 ton fosforsyra och upp till 817 ton ammoniak per år. Reningsverket klarar belastningen från en fiskodling med en årlig produktion på 2200 ton fisk utan överskrida sin dåvarande utsläpp år 2021, vilket motsvarar 2,9 kg odlad fisk per ton producerad massa. Det kan reducera reningsverkets och fiskodlingen koldioxidutsläpp med 471,1 ton respektive 485,7 ton per år. Under året infaller ett processtop i pappers och massaindustrin. Det leder till strypt värmetillförsel för fiskodlingen som resulterar i för kall fiskvattentemperatur samt för höga utsläpp närsalter vid uppstart av reningsverket. En lösning är att lägga på fem centimeters isolering på fiskpoolerna. För att minimera närsaltsutsläppen kan fasta närsalter ur fiskavloppsvattnet filtreras bort och en kolkälla tillsättas. För att maximera användningen av spillvärme kan en icke isolerad 3000 ton fiskodling byggas. Värmningsbehovet per år blir då runt 16000 MWh vilket motsvarar cirka 4,7 % av spillvärmen. / For many years, linear economics has been applied in society, but it is changing. Instead, it is now interesting to create an economic value in residual products by forming circular economies, which also reduces the depletion of the earth's resources and promote sustainability. A critical finite natural resources for all living organisms is the macronutrient phosphorus. It is mined in large open pits but is becoming diluted and difficult to access, which may lead to a lack of resource in the future. The forest industry wastewater treatment plants need nutrients to be able to treat wastewater from organic material. Among other things, nitrogen and phosphorus are added, the extraction of which is energy-intensive and contributes to environmental pollution. Inside the treatment plant, many biological processes take place that depend on several factors to achieve a high degree of treatment. One factor is temperature. Paper and pulp mills often have warm streams of water that needs to be cooled down before being sent to the treatment plant, which results in a large surplus of waste heat that is not used. In recent years, both a political and private drive has arisen to expand Swedish aquaculture with aquatic products such as fish. Fish can be grown in open net pens in lakes / seas, but there are risks such as eutrophication and the spread of diseases. As a result, there is great interest in land-based fish farms with Recirculating Aquaculture Systems. However, a land-based fish farm has a great need for heat to maintain the right water temperature for the fish. The wastewater also has a high content of nitrogen and phosphorus that needs to be treated before it is discharged. With the help of the program Simulink, a simulation model was built describing a forest industry treatment plant in symbiosis with a fish farm. The purpose was to investigate possibilities and limitations for the symbiosis with an extra focus on the treatment plant. The goals were to investigate how much less nitrogen and phosphorus is needed in the treatment plant, perform an environmental analysis of the symbiosis, identify limiting factors, find solutions and find out if there is enough waste heat to heat the fish farm The results obtained were that the treatment plant can save 82 tonnes of phosphoric acid and up to 817 tonnes of ammonia per year. The treatment plant manages the load from a fish farm with an annual production of 2200 tonnes of fish without exceeding its equivalent discharge pollution levels of 2021, which is equal to 2,9 kg farmed fish per tonne produced pulp. It can reduce the treatment plant's and fish farm's carbon dioxide emissions by 471.1 tonnes and 485.7 tonnes per year, respectively During the year, a process stop occurs in the paper and pulp industry. This leads to a restricted heat supply for the fish farm, which results in a too cold water temperature for the fish and too high discharges of nutrients in to receiving lake at the start-up of the treatment plant. One solution to this issue is to put five centimetres of insulation on the fish pools. To minimize nutrient discharges, the solid nutrients from the fish wastewater can be filtered out and a carbon source added. To maximize the use of waste heat, a non-insulated 3000 ton fish farm can be built. The heating demand per year will then be around 16,000 MWh, which corresponds to approximately 4.7% of the waste heat.