Litteraturstudien viste at tørkehastigheter i klippfiskproduksjon påvirkes av forholdene i tørkeluften; relativ fuktighet, temperatur og lufthastighet. Det er to typer tørker som er utbredt, nemlig langsblåste tørker med kontinuerlig drift og tverrblåste tørker med batchdrift. Den langsblåste er vesentlig mer energieffektiv enn den tverrblåste. I et typisk anlegg står flere tunneler i serie, med hvert sitt avvanningsaggregat. Det ble kjørt forsøk på en tørkerigg på kuldeteknisk lab på Gløshaugen. Her ble det logget temperatur og luftfuktighet før og etter tørkekammeret, hensikten var å holde disse parameterne konstante i hvert forsøk. Tørkekammeret var delt i to slik at det var forskjellige lufthastigheter i hver del, 1 m/s i det ene kammeret og 3 m/s i det andre. Vekten av hver fisk ble logget gjennom tørkeforløpet. Dette ble for alle unntatt en utført manuelt. Den siste ble satt opp slik at vekten ble logget hvert femte minutt. Dessverre ble disse målingene påvirket av friksjon langs stagene som forbandt fisken med vekten.Basert på målingene ble det satt opp kurvetilpassninger for å finne kurver for tørkehastighet. Det ble funnet at tørkehastighetene ble påvirket av hvordan tørkeprosessen har forløpt forut for det aktuelle punktet.Med utgangspunkt i en tverrblåst batchtørke med tre tunneler i parallell ble det gjennomført casestudie hvor tørkeforløpet ble modellert i Excel ved hjelp av rnlib og hxsim. Tabeller for tørkehastigheter ble tatt fra forsøkene. Siden det ble observert at disse påvirkes av tørkeforløpet forut fører dette til vesentlig unøyaktighet, og det er ønskelig at det på et senere tidspunkt blir utarbeidet en modell som beskriver tørkehastighetenes utvikling mer nøyaktig.Med dette forbeholdet ble det utviklet tre case. Case1 viser en prosess uten regulering av ytelsen med tre tunneler i parallell, case 2 viser en prosess med ytelsesregulering med tre tunneler i parallell, og case 3 har ytelsesregulering og tre tunneler i serie, drevet av et indirekte varmepumpesystem.Det ble funnet at det for slike anlegg er vesentlig potensial for forbedring både på nødvendig installert effekt og energiforbruk totalt ved å benytte case 3 istedenfor case 1. Case 3 oppnådde mer enn dobbelt så høy SMER (kg vann fjernet per kWh) med 20 % lavere effektbehov.

This thesis is on the design of an airfoil for a downwind wind turbine rotor with thin flexible wings, for offshore floating conditions. It has been suggested that such a system would to be lighter, simpler and allow for the use of more efficient airfoils. There has been a significant amount of work done at NTNU to develop a “high-lift” airfoil. These are airfoils with very high lift-to-drag ratios. They operate very efficiently at their design angle, but tend to not work well over a range of angles and conditions, and have a sudden and dramatic stall characteristic. In this thesis, it is attempted to pick up the work done with the high-lift profiles at NTNU in the 1980’s, and develop a new profile which has performance in the high-lift range, but with a much smoother stall and more stable characteristics, and to do so for the typical conditions expected for the suggested turbine. A fictitious 5 MW version of the suggested turbine was created and analyzed with the blade element momentum method (BEM). This gave informative results about the conditions the new airfoil must operate in. The high-lift technology and the earlier reports from NTNU were studied. Based on this knowledge and the numerical values from the BEM calculations, a serious of new airfoils were developed. By using the simulation programs Xfoil and Fluent (CFD), it was possible to modify and test a large number of airfoils and find the desired qualities.It was possible to design airfoils that had performance in the high-lift range, while maintaining stable operation and having a soft stall, and also increase the lift coefficient to be able to design for lower angles of attack. The profiles created here appear to be suitable for wind turbines, and provide an impressive increase in performance compared to traditional airfoils.Extra effort was put into making airfoils that were unaffected by roughness, air properties and Reynolds number, as stable performance in varying conditions are necessary for wind turbine blades. This was done by using adverse pressure gradients to control the point of transition.A slow stall was achieved by letting the pressure recovery distribution gradually approach the local ideal Stratford distribution when moving back over the airfoil. This caused the flow separate at the back first, and then the separation would grow gradually forward with increasing angle of attack.The inclusion of a separation ramp also worked very well together with the high-lift design, and allowed for an increased lift coefficient and more stable operation during the region of early stall.The most successful profile created appears to be the AR profile. It combines a diverged Stratford distribution with a separation ramp and a pressure spike at the nose to control transition. It has a wider range, stalls later and softer, and has a much more stable performance with varying conditions compared to the original HOG profile from NTNU. At the design point, the maximum performance is reduced only 5.9 % compared to the HOG. For higher and lower angles of attack, and increased values of roughness and turbulence, the AR has an all round higher performance than the HOG. It appears to be usable for wind turbines, and would increase the maximum airfoil performance by up to 40 % compared to commonly used NACA profiles. More good profiles were made, with varying thickness, stall and performance. Depending on the exact local requirements of an application, this report offers several interesting profiles to choose from. For instance, the D2 profile has round shape and over 16 % thickness, it has an even softer stall than the conventional wind turbine profiles, and would increase the maximum airfoil performance by up to ~34%. This profile would also be usable for upwind turbines.It was found that there is a big potential for manipulating the high-lift technology to give various shapes and performances. The usability of these profiles therefore appears to be wider than previously assumed.

The combustion of biomass could in some cases lead to ash problems induced by high temperatures such as ash sintering, agglomeration and melting. The degrees of these problems depend on the fuel feedstock and are highly dependent on the amount of potassium, sodium and chlorine in the biomass. Straw, grass, bark, branches and wood residues are typical examples of biomass fuels that are connected to the mentioned ash problems.Addition of additives in the problematic fuels is a possible measure in order to reduce the ash problems. This project studies the effect of some additives in a problematic wood pellet fuel and wheat straw. The wood pellet consist of residues from the furniture industry in the Møre area in Norway, and is causing ash problems in several boilers using this fuel. The additives, clay, sewage sludge, marble sludge and paper sludge, are added in 3 to 10 percent addition in the problematic fuels. The melting temperatures of the resulting ash, as well as the sintering tendency of the different fuel and additive mixtures, are analyzed.Melting experiments showed that the melting temperature of wood and straw ash was drastically increased by adding sewage and marble sludge. Clay was more effective for wheat straw than wood pellet. Paper sludge increased the melting temperature to some extent for straw ash, but not for wood pellet.The sintering test revealed an increased sintering for wood pellet with sewage sludge, and a much higher slagging tendency for clay. Marble sludge effectively decreased the sintering of wood pellet ash, even at 1200 °C. Paper sludge did neither reduce the sintering. All additives showed a positive effect on the wheat straw ash sintering, with marble sludge as the indisputable best additive.The wood pellet, and pellet together with 4 and 8 percent addition of sewage sludge, is combusted in a 1.2 MW boiler to investigate if the sewage are able to reduce the sintering and agglomeration of the ash. The combustion rounds showed that addition of sewage sludge drastically increased the amount of sintered and agglomerated ash. The form of the ash changed from hard slag to more porous ash, but the formed ash was still too hard to not cause problems with the ash removal system.

Målet med denne oppgaven er å måle pumpevirkningsgrad ved hjelp av termodynamisk metode. Termodynamisk metode måler strømningstapene over en hydraulisk strømningsmaskin. For strømningsmaskiner med løftehøyde over 100 m ligger usikkerheten mellom 0,5-1,0 % i følge ISO 5198. Pumpen målingene er utført på er en neddykket elektrisk sjøvannsløftepumpe, fra Frank Mohn Flatøy AS. Dette er en sentrifugalpumpe med et kort aksielt innløp. Målingene er utført ved Frank Mohn Flatøy AS sin prøvestand. To utfordringer er knyttet til plassering av målepunkt på leveringssiden til denne pumpen. Pumpen er neddykket i en testtank under test, og den drives av en oljefylt elektromotor som er integrert i pumpekonstruksjonen. Som en følge av disse utfordringene er det valgt å benytte flere målepunkter enn det som er vanlig for termodynamisk metode.Pumpens virkningsgrad er også målt med konvensjonell metode hvor tilført elektrisk effekt og avgitt hydraulisk effekt måles. Instrumentering til konvensjonell målemetode er standard instrumentering for testriggen som er brukt. Logging av måledata ble gjennomført i 8 driftspunkt med to logginger i designpunktet.Resultatene fra den termodynamiske målemetoden sammenlignes med resultatene fra konvensjonell målemetode. Måleusikkerheten i den termodynamiske metoden er beregnet.Forventet virkningsgrad er 87 % ut fra tidligere tester med konvensjonell metode på samme pumpe. Den konvensjonelle metoden gir en virkningsgrad på η=87,2 % i beste punkt, mens virkningsgraden fra den termodynamiske metoden er η=77,5 % i beste punkt. Dette er et avvik på 9,7 %. Måleusikkerheten for den termodynamiske metoden er innenfor kravene fra ISO 5198. Ved beste virkningsgradspunkt er måleusikkerheten 0,88 %. Dette tyder på at det er en systematisk feil i den termodynamiske metoden. Den systematiske feilen er antakelig i testoppsettet for temperaturmålepunktet på leveringssiden av pumpen. Entalpien holdes ikke konstant ved trykkreduksjon i målepunktet.

En modell av en vindturbin er studert numerisk og eksperimentelt. Dette er gjort for å verifisere at modellen fungerer i henhold til de beregninger som ble lagt til grunn i designprosessen. Vindturbinen har en diameter på 0.9m. Numeriske beregniner av vindturbinens effekt- og dragkoeffisient har blitt kalkulert under forskjellige driftsbetingelser. Både en Bladelementmetode (BEM) og en fullstendig løsning av bevegelseslikningene (CFD) har blitt benyttet. Eksperimentelle målinger ble deretter utført i vindtunnelen for å ha et sammelikningsgrunnlag.Modellturbinen benytter et NREL s826 profil langsmed hele bladet. Grundige todimensjonale undersøkelser av dette profilet ble gjennomført, et studie som resulterte i løft og dragkurver for BEM-beregningene, samt anbefalinger for gridoppløsning i det tredimensjonale gridet som skulle bli konstruert.Et hybridgrid bestående av 3.54 millioner celler ble benyttet i CFD-simuleringen. Strømingen ble antatt å være rotasjonsmessig periodisk, og Menters SST modell ble benyttet for å modellere de turbulente størrelsene.Det ble observert god overensstemmelse mellom eksperimentelle og numeriske resultater. CFD-resultatene viste seg å stemme best overens med den målte effektkoeffisienten, med avvik under 5%.Det ble oppdaget at strømingen rundt vindturbinen ble svært tredimensjonal ved lave tupphastighetsrater. Denne tredimensjonaliteten synes å oppstå når roten av bladet steiler, og forplanter seg langsmed dette i det tupphastighetsraten senkes ytterligere. BEM-metoden er ikke i stand til å beskrive denne prosessen, men viste seg å predikere bladets steiling svært bra.Det viste seg at vindturbinen opplever en rotasjonsmessig forsterking av løftekraften på vingeseksjoner nær roten på grunn av disse tredimensjonale effektene. De tredimensjonale effektene antas å være avhengige av vingerotens geometriske utforming.I eksperimentet ble det observert kraftige dynamiske effekter ved begynnene steiling. Disse kan være knyttet til regulær steiling av bladet, men det er indikasjoner på at laminære effekter kan være involvert. Disse effektene ble ikke observert i CFD-simuleringene da en fullturbulent beskrivelse ble benyttet. Effekten rotasjon har på transisjon i grensesjiktet bør studeres videre, da dette kan ha betydning for dynamiske krefter på vindturbiner. Videre er fysikken bak rotasjonsmessig løftforsterkning utilstrekkelig beskrevet, noe som inviterer til videre studier.

Moderne, godt isolerte bustadar med ventilasjon og varmegjenvinning, har lågt energibehov til oppvarming. Dette har ført til at behovet for energi til oppvarming av tappevatn er den dominerande energiposten, spesielt i lågenergi- og passivhus.Noreg har gjennom Kyoto-avtalen forplikta seg til å redusere utsleppa av klimagassar til 1% over 1990 nivå. For å nå dette målet er det nødvendig å redusere energiforbruket vårt. Auka bruk av solfangarar i Noreg vil kunne bidra positivt til reduksjon av klimagassar som følgje av redusert energibruk. Oppgåva gjennomgår grunnleggjande prinsipp for utnytting av solenergi til romoppvarming og oppvarming av tappevatn, samt aktuelle system og bruksområde. For å gjere ei vurdering av nytteverdien av solfangarar i lågenergihus er det i denne oppgåva laga ein modell som reknar ut energiutbytte frå sola for fire leilegheiter med ulike varmebehov. Modellen tar utgangspunkt i solstrålingsdata og oppvarmingsbehov for ei leilegheit i Oslo. Ein lågenergibustad med solvarmeanlegg har stort potensiale til å redusere det årlege elektriske energiforbruket sitt. Antar ein at dette fører til tilsvarande reduksjon i energiproduksjon ved forureinande kolkraftverk i Europa, er potensialet for reduksjon av CO2-utslepp også stort.Ein investeringsanalyse basert på data frå modellen viser at det vil lønne seg å installere solfangaranlegg for varming av tappevatn. Det kan derimot ut frå privatøkonomiske synspunkt vere vanskelegare å forsvare ei større investering i solvarmeanlegg for romoppvarming i lågenergihus.

The motivation of the work is to increase the knowledge about thermodynamic modeling of freezeouts in natural gas systems and a deeper understanding of the phase behavior of natural gasmixtures, due to the problems experienced in cryogenic natural gas process-plants. Criticalcomponents in natural gas mixtures introduce a risk of forming a solid coating and plugging theprocess equipment. Hence, it is relevant to examine methane rich binary mixtures containingcomponents with high risk of freezing. Due to their high triple point temperatures, carbon dioxide,benzene and cyclohexane are regarded as the most critical components.The preferred thermodynamic method for modeling the solid – fluid system is by describing the fluidphases with a traditionally equation of state in combination with an expression for the solid phasebased on melting and triple point properties. This method is based on the assumption of a purecomponent solid phase, which does not always represent the precipitated substances in natural gassystems. However, it is the situation which represents the highest risk of crystallization at a giventemperature.This study was carried out by applying a simulation tool called NeqSim, where the equation of statemethod is implemented based on the computational algorithms provided by Michelsen andMollerup. To investigate the reliability and accuracy of the equation of state method, it is usedexperimental data from the literature as a foundation and further compared against two existingsimulation tools for freezing point predictions of natural gas mixtures, GPA and HYSYS.The Soave-Redlich-Kwong equation was selected together with classical mixing rules and the use ofbinary interaction parameters. The binary interaction parameters were discovered to be of crucialimportance to the accuracy of the predictions, both for the binary mixtures containing carbondioxide and the heavy hydrocarbons. The model showed promising results for carbon dioxide inmethane rich binary mixtures, after the binary interaction parameter had been optimized. However,the interaction parameter dependency for solid-vapor equilibrium systems was discovered to be lessthan in solid-liquid equilibrium systems. Predictions of freeze outs of heavy hydrocarbons werediscovered to be more challenging, due to numerical problems and a scarce experimental database.One of the main issues concerning the development of reliable thermodynamic models for solid-fluidsystems is the lack of experimental data, which prevents extensive validation of the proposedmodels. The experimental work related to the freeze out rig has mainly involved trouble-shootingand experiments for determining the behavior of the rig. Hence, the experimental focuses were onthe gathering operational experience by running these experiments, and identify the main challengesand the potential areas for improvement. Including a phase study of pure carbon dioxide where thesolid-liquid equilibrium and three-phase point was determined.In order to investigate the binary mixtures of interest, where the composition and the componentexposed to freeze outs is known, the heat loss from the Dewar container and the temperaturedifference between the air bath and the fluid has to be reduced. Hence, the solids will form in thesapphire cell, where the freeze outs can be visually detected. Further, for studying multi-componentmixtures similar to real natural gas mixtures where the composition of the precipitating substance isunknown; a solution for the sampling of the different phases has to be developed, includingextensively testing and validation.

Turbulent jet diffusion flames and flame lift-off have been the topic of a great deal of research due to its complexity in combining both turbulent flow and combustion. The mechanisms controlling flame lift-off however, are not yet properly understood and is still an active field of research. In this report, experimental studies of lift-off characteristics for oxy-fuel combustion with methane have been conducted for oxygen concentrations ranging from 34% to 50%. Three different fuel nozzles were used, with diameters of of 2mm, 4mm and 5mm. In addition to oxy-fuel combustion, experiments were carried out in air, and oxygen enriched air, as a reference case.The goal has been to observe how oxy-fuel flames differ from regular diffusion flames burning in air with regards to lift-off. Lift-off heights and velocities were found to be strongly dependent on oxygen concentration, with increasing concentration causing shorter lift-off heights and higher lift-off velocities. It was also discovered that the combustion chamber wall temperature seemed to have a great impact on flame stability. Higher wall temperatures had a stabilizing effect on the flame, probably due to lower heat loss and higher burning velocities.Results from the air cases were compared to data from other studies, and were found to deviate some, most likely due to the presence of co-flow.

Denne oppgaven har sett på modellering av spredning og fordamping av dammer på faste underlag bestående av kryogene væsker. En modell basert på grunt vann-ligningene har blitt utledet. Grunt vann-ligningene består av: én kontinuitetsligning og to impulsligninger i henholdsvis x- og y-retning. Modellen tar høyde for varmeovergang, avdamping og todimensjonal spredning av dammen. I tillegg inkluderes viskøse krefter som påvirker spredningen. Ligningene som oppstår fra modelleringen løses numerisk. For å gjøre dette har det blitt skrevet et numerisk program i Fortran 90. Programmet har blitt kalt CRYOSPREAD og de numeriske teknikkene dette programmet bygger på gås gjennom i teksten. Det har også blitt gjennomført simuleringer med dette programmet. Simuleringene sammenlignes med henholdsvis forsøksdata og modeller i Kameleon FirEx (KFX). Ved å sammenligne med forsøksdata fra spredning av vann, vises det at dam-spredningsmodellen i CRYOSPREAD er kapabel til å følge forsøksdataene rimelig bra. Dette er imidlertid svært avhengig av en turbulenskonstant som representerer mye av usikkerheten i modellen. Sammenligning med spredningsmodellen av dammer i KFX viser tydelig forbedringen ved å løse impulsligninger. Et simuleringsforsøk med begge modellene har blitt gjennomført, der strømningen i starten skal være dominerende i én retning. Resultatet viser at dammen i KFX-modellen med én gang sprer seg mer radielt og ikke har en dominerende retning for spredningen til forskjell fra den nye modellen i CRYOSPREAD. Forsøksdata for avdampingsrater av metan og nitrogen uten spredning viser at avdampingsmodellen i CRYOSPREAD presterer rimelig bra for senere tider (t > ~20s), men har noe avvik i starten. Sammenligning med avdamping i KFX uten spredning viser den kvalitative forskjellen i avdampingsratene som følger av forskjellige modeller for varmeoverføring. Total avdampet masse fra dammen i KFX er proporsjonal med tiden, mens den er proporsjonal med t1/2 i CRYOSPREAD. Forskjellen består i at KFX ikke tar hensyn til kjøling av underlaget, mens modellen i CRYOSPREAD tar hensyn til dette gjennom en vertikal konduksjonsmodell i bakken. Da det ikke lyktes å få tak i forsøksdata for spredning og avdamping av kryogener er ikke modellen tilstrekkelig validert, men vil kunne gi en god pekepinn for hva som skjer ved spredningsulykker av kryogener hvis antagelsene den bygger på er gode nok.

A literature study is first presented then the practical experiments are described. The theoretical chapter provides an overview of filtration mechanisms and available gas cleaning technologies, with an emphasis on hot gas and cake filtration. The experimental chapters describe the setup and testing of the filter tray test rig and the L10-56 test rig.The filter tray test rig was built, instrumentation was installed and programming performed. Puff-back calibration and heating tests were performed. The puff-back calibration showed that a significantly lower delta p minimum was obtained with this design compared to previous designs. Filtration tests were conducted at an elevated temperature (120 C) with different dust concentrations (1 and 3 g/m3) and filtration velocities (10 - 20 cm/s). The results showed that the rig was working in accordance with the design criteria, with a filtration efficiency above 99,5%.A previously used filter test rig, the L10-56 test rig, was installed at the slipstream of the exhaust of a oil sand extraction pilot plant at 350⁰C. A horizontal bed unit (HBU) was also developed to investigate the impacts of the exhaust gas on the granular filter media. Once completed, the rig was re-tested and the puff-back calibration and heating tests that were performed achieved results corresponding with the previous testis performed on this test rig. The test rig was ready to start filtration tests but they were not initiated due to time limitations and unpredicted halt of the oil sand extraction pilot plant.