The aim for this thesis is to explore the possibility to save both water and energy in showers. Through a quicker, more responsive and precise shower faucet using digital thermometers and stepper motors. A faucet has two input pipes with cold and hot water respectively. To reach a desired shower temperature; a single thermometer is needed, to measure the mixed water temperature. Using this information, two motors will control two valve until the desired temperature is reached. To maintain the desired temperature throughout the shower session, the temperature should be continuously monitored and when temperature disturbance occurs, the valves should compensate for it. To achieve this a demonstrator was made. The demonstrator uses stepper motors connected to valves to control the flow through a hot and cold water pipe. The system reads the temperature of the output water continuously and makes appropriate changes to the position of the valves. Due to safety concerns, no water was used in the testing of the demonstrator. The theoretical response time of the system is very short, and the demonstrator can theoretically change temperature of the mixed water by around 5°Celsius per second. / Syftet med denna rapport är att utforska möjligheterna att spara både vatten och energi till duschar, genom en snabbare, mer responsiv och mer exakt duschblandare. Detta ska uppnås genom användning av digitala termometrar och stegmotorer. Duschblandaren ska läsa temperaturerna av det blandade vattnet, och justera respektive kran tills önskad temperatur är uppnådd. För att bibehålla önskad temperatur kommer temperaturen kontinuerligt övervakas. När störningar i temperatur uppkommer ska duschblandaren kompensera för det, och därmed hallå en konstant temperatur. För att åstadkomma detta byggdes en demonstrationsenhet. Denna demonstrationsenhet använder stegmotorer kopplade till kranar för att kontrollera flödet genom ett varmt och ett kallt vattenrör. Systemet läser konstant temperaturen av det blandade vattnet och gör lämpliga ändringar av kranarnas positioner. På grund av säkerhetsrisk användes inget vatten vid testning av demonstrationsenheten. Den teoretiska responstiden av systemet är mycket kort, och demonstrationsenheten kan teoretiskt ändra temperatur av det blandade vattnet med en hastighet av ungefär 5°Celsius per sekund.

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.

Vattenkraftens påverkan på rinnande vatten är välbeskriven i litteraturen. Med ökat intresse för vindkraft och andra energislag med begränsad klimatpåverkan, ökar även behovet av reglerkraft. Effekten av korttidsreglerad vattenkraft på ekosystem är ett aktuellt ämne med kunskapsluckor i stort behov av fler studier. Indalsälven passerar Järkvissle kraftverk några mil norr om Sundsvall. Den lokala harrpopulationen har minskat kraftigt och misstankar finns om kopplingar till korttidsregleringen i Järkvissle kraftverk. Vid förvaltning av ekosystem och djuren i dem är kunskapen om interaktioner och beteenden bland det viktigaste att etablera. Detta för att kunna avgöra om artens beteende påverkas av korttidsreglering. Bristande kunskap om lokala lekbeteenden innebar således att harren nedan Järkvissle kraftverk studerades inför förväntad lekperiod. Studien baserades på två antaganden 1) harr förflyttar sig uppströms mot grundområden, lämpade för lek, när vattentemperaturen ökar. 2) harr är mer aktiv när flödesvariationen är hög, eftersom lekplatsernas beskaffenhet påverkas av flödesförhållanden. Harr (n = 20) från sträckan nedan Järkvissle kraftverk märktes med radiosändare, för att studera rörelsemönster och beteenden i anslutning till lek under perioden 28 april till 29 maj 2022. Vid 24 handpejlingstillfällen registrerades de märkta individernas position och djup. En Multipel linjär regression med bakåtvänd eliminering gav tre signifikanta resultat. Det observerades en ökad aktivitet i form av euklidisk förflyttning vid höga flöden motsvarande en förflyttning om 1,0 m (± 1 m) för varje 1,0 m3 s-1 ökat flöde. Det observerades även ett temperaturberoende val av ståndplats där en ökning om 1,0 ºC resulterade i en förflyttning till en ståndplats som var 0,21 ± 0,03 m grundare, på ett avstånd som var 65,2 ± 12,5 m längre bort från dammen. Studien bör kompletteras med kartläggning av optimala värden för flödesförändring som gynnar harr, samt om det finns andra variabler som bättre kan förutse tidpunkt och plats för lek. Om avsikten är att stoppa minskandet av harrbeståndet i Järkvissle, bör Järkvissle kraftstation övervaka vattentemperatur och anpassa sin flödesregim. Detta för mjukare övergångar mellan högt och lågt flöde samt att flödet hålls stabilt under lek med fyra extra veckors utrymme för inkubering. / The effect of hydroelectric powerplants (HEP) on waterways is extensive and has been well documented in the literature. But with an increased interest in wind power and other green alternatives, a higher demand for regulated hydroelectric power has emerged, so as not to put stress on the electric grid. Hydropeaking and its effect on ecosystems are a hot topic with gaps in knowledge calling for more research. Indalsälven runs through Järkvissle HEP a few miles north of Sundsvall. The local grayling population has seen a large decline and there are suspicions of a connection to the hydropeaking at Järkvissle HEP. When managing ecosystems and the animals within them it is vital to establish a firm understanding of interactions and behaviour. This can be used to determine the effect of hydropeaking on the behaviours of grayling. A lack in knowledge of local spawning behaviour thus led to a study of the grayling2population below Järkvissle HEP leading up to the expected spawning period. The study was based around two assumptions: 1) grayling move upstream towards shallower areas suitable for spawning as the temperature in the water rises, and 2) grayling are more active when the variation in flow is high, because the number of suitable spawning grounds are limited by flow. Graylings (n = 20) in the area below the Järkvissle HEP were tagged with radio transmitters, to study the movement and behaviour exhibited before the expected spawning period between April 28th and May 29th, 2022. On 24 occasions hand tracking was performed and position and depth of the marked individuals were recorded. Through a multiple linear regression with backwards stepwise elimination three significant results were found. There was an observed increase in activity in the form of Euclidean movement represented by a 1,0 m (± 1 m) movement for every 1,0 m3 s-1 of increased flow. We also observed a temperature dependency when it came to habitat choice, where an increase of 1,0 ºC in water temperature resulted in a movement to an area 0,21 ± 0,03 m shallower, at a distance that was 65,2 ± 12,5 m further from the dam. The findings of this study should be expanded upon with further research into optimal values for flow variation that best suit grayling, and additionally explore whether there are other variables to better predict time and place for spawning. If the intention is to stop the decline of the grayling population, Järkvissle HEP should monitor the water temperature and adapt their flow regime to make softer transitions between high and low flow and keeping the flow at a stable interval during spawning and an additional four weeks to leave room for incubation.