The undrained shear strength and preconsolidation pressure are key parameters in describing the characteristics of soft clays. The two parameters both reflect the clay’s structure and state of stress, and hence empirical correlations for undrained shear strength normalized with respect to preconsolidation pressure are widely used to assess soil behavior. The empirical correlations given in the literature are typically dependent on liquid limit, or plasticity index, but some studies have questioned the dependency and proposed correlations constant for consistency limits. Data from geotechnical projects often display a considerable scatter and deviate from established empirical correlations. In this thesis, statistical analyses are performed and evaluated qualitatively on direct simple shear, constant rate of strain and fall cone test data from 146 sampling points with a total of 596 soil samples from Stockholm, Gothenburg and Uppsala. The aim is to investigate the correlation between shear strength and the preconsolidation pressure. The thesis evaluates the normalized shear strength’s dependency on liquid limit, how the data corresponds to Hansbo’s (1957) and Swedish Geotechnical Institute’s (2007) linear empirical correlations, and the correction factor applied to shear strength measured by the fall cone test. The results of the study show that the correction factor typically reduces the shear strength from fall cone tests too much with respect to shear strength from direct simple shear tests. The normalized shear strength’s dependency on liquid limit may be rejected for the fall cone test data. The results for direct simple shear test data however, indicates a correlation with liquid limit. The data scatter is considerable, especially for fall cone test data, and the relevance of describing the normalized shear strength from fall cone test with a linear empirical correlation to liquid limit may conclusively be questioned. / Skjuvhållfasthet och förkonsolideringstryck är två viktiga jordparametrar för lösa leror. Båda parametrar reflekterar lerans struktur och spänningstillstånd, och empiriska korrelationer för odränerad skjuvhållfasthet, normaliserad mot förkonsolideringstrycket, används därför ofta för att bedöma en leras egenskaper. De empiriska korrelationerna är vanligen kopplade till flytgräns eller plasticitetsindex. Dessa korrelationer har däremot ifrågasatts av studier som i vissa fall istället föreslagit ett konstant förhållande mellan normaliserad odränerad skjuvhållfasthet och plasticitetsgränser. Mätvärden från geotekniska projekt i Sverige visar allmänt stor spridning avseende dessa parametrar och data avviker ofta från etablerade empiriska korrelationer. I examensarbetet har data från direkta skjuvförsök, ödometerförsök och fallkonförsök utvärderats statistiskt och kvalitativt. Totalt omfattar studien 596 jordprover från 146 provtagningspunkter från Stockholm, Göteborg och Uppsala. Syftet med studien är att undersöka korrelationen mellan odränerad skjuvhållfasthet och förkonsolideringstryck. Studien behandlar den normaliserade skjuvhållfashetens flytgränsberoende, Hansbos (1957) och Statens Geotekniska Instituts (2007) empiriska korrelationer, samt den korrektionsfaktor som ska tillämpas på skjuvhållfastheter från fallkonförsök. Resultatet visar att korrektionsfaktorn reducerar skjuvhållfastheten för mycket och att korrigerade skjuvhållfastheter är i sämre samstämmighet med skjuvhållfastheter från direkta skjuvförsök än okorrigerade. Data från fallkonförsök uppvisar inget tydligt flytgränsberoende, medan resultaten från direkta skjuvförsök indikerar ett beroende. Spridningen i data är dock påfallande, särskilt för fallkonförsöket. Relevansen i att tillämpa en linjär empirisk korrelation för odränerad normaliserad från fallkonförsök mot förkonsolideringstryck beroende av flytgräns bör ifrågasättas.

This study explores shallow lake numerical hydrodynamic processes that support model development and validation, extreme events and effects of water circulation in Lake Victoria. Lake Victoria is the second largest freshwater lake in the world, and the largest in East Africa. It is the major freshwater reservoir and source for domestic, agriculture, industrial, fishery, and transport. The resources support livelihoods and ecosystem services for over 40 million people. The lake is severely affected by water quality degradation by pollution. This thesis aims at improving the understanding by following recommendation of the Lake Victoria Environment Management Project, Lake Victoria Basin Commission climate change adaptation strategy and action plan 2018-2023, Lake Victoria Basin Commission operational plan 2015-2020, and Lake Victoria Basin Commission report. These reports suggested detailed lake bathymetry survey, modelling of lake flow, study of lake hydrometeorological processes by modelling and simulation, to identify extreme weather events, assess water circulation effect, and study lake pollution near the shore. A numerical hydrodynamic model was built in the COMSOL Multiphysics (CM) software for assessing lake flows and water turn-over from river inflows which carry pollution. The work included the development of systematic methods for lake bathymetry that are relevant for lake numerical and hydrodynamic modelling. The hydrometeorological driven simulation model was employed to assess lake water balance, water circulation and soluble transport. Paper 1 creates a bathymetry from several methods and from several data sources, and a vertically integrated free surface flow model was implemented in CM. The model was used to investigate outflow conditions, mean velocities driven by river inflow, outflow, precipitation and evaporation. It is shown to be exactly conservative and give water level variation in reasonable agreement with measurements. The results indicate that the shallow water model is close to linear. An outflow model, linear in water level, predicts water level reasonable agreement with measurements. The findings suggest that the model should consider wind stress driven flow to provide more accurate lake flow behavior. Paper 2 performed an assessment of the hydro-meteorological processes and extreme weather events that are responsible for changing the characteristics of lake water balance, and changing streamflow variations, and lake transportation. We compare historical data over a long time with data from the model including water balance, sources of data uncertainty, correlations, extreme rain and inflow years, and seasonal variations. Solute loading and transportation was illustrated by tracing the water from the river inflows. The results indicate that the lake rainfall has a strong seasonal variation with strong correlations between tributary inflows and precipitation, and between lake outflow and water level. The tracer transport by mean flow is very slow. Flow increases somewhat in wet periods and is faster in the shallow Kenya lake zone than in the deeper Uganda and Tanzanian lake zones, where the major inflow, from the Kagera River, appears to strongly influence transportation. / Denna studie undersöker med numerisk metodik hydrodynamiska processer i den mycket grundaVictoriasjön och hur de påverkas av extrem väderlek, inflöden, och nederbörd. Victoriasjön är denandra största sötvattensjön i världen, och den största i Afrika. Den är färskvattenförråd och källa förhushåll, jordbruk, industri, fiske och transporter. Resurserna ger livsuppehåll och ekosystemtjänsterför mer än 40 miljoner människor. Sjön är utsatt för allvarliga föroreningar som försämrarvattenkvaliteten. Detta arbete avser att förbättra förståelsen genom att följa rekommendationer somgivits ut av Lake Victoria Environment Management Project (LVEMP), och Lake Victoria BasinCommissions (LVBC) rapporter om strategi för anpassning till klimatförändringar, åtgärdsplan2018-2023 och översiktsplan 2015-2020. Rapporterna föreslår detaljerad genomgång avdjupkartor, modellering av strömning i sjön i syfte att identifiera extrema väderhändelser,undersöka vattencirkulationen, och studera föroreningarna nära stränder. En hydrodynamisknumerisk modell har byggts i simuleringspaketet COMSOL Multiphysics (CM) för uppskattning avströmning och vattenutbyte från förorenade inflöden. Arbetet innefattade utveckling av metoder förvattendjups-modeller för hydrodynamiska studier. Simuleringsmodellen drivs avhydrometeorologiska data och används för vattenmängds-balans, cirkulation ochföroreningstransport.Artikel 1 skapar vattendjupskartan från flera data-mängder med olika metoder. En vertikaltintegrerad modell med fri yta implementerades i CM. Modellen ger vertikalt medelvärdesbildadehastigheter drivna av flodinflöden, utflöde, nederbörd och avdunstning. Modellen representerarvattenbalansen exakt och ger variationer i vattennivå i rimlig överensstämmelse med mätningar.Resultaten antyder att modellen är nära linjär och tids-invariant. En utflödesmodell ansatt somlinjär i vatten-nivån kan anpassas noggrant till historiska data. Bättre realism kan uppnås omvindens pådrivande verkan inkluderas.Artikel 2 går igenom de hydro-meteorologiska processer och extrema väder-händelser som ändrarvattenbalans, strömningsmönster och transport. Vi har jämfört data över femtio år med modellens,inkluderande vattennivå, källor för osäkerhet i data, korrelationer, år med extrema regn ochinflöden, och årstidsvariationer. Resultaten tyder på att nederbörden varierar kraftigt medårstiderna, och signifikanta korrelationer ses mellan nederbörd och inflöden, och mellan utflöde ochvattennivå.Transport av lösliga föroreningar illustrerades genom spårning av vatten från de olika inflödena.Spårämnestransport med vertikalt medelvärdesbildade hastigheter är mycket långsam.Strömningen ökar något i våta årstider och är snabbare i den grunda zonen i Kenya än i de djuparedelarna i Uganda och Tanzania. Det största inflödet som kommer från Kagera tycks ha stor inverkanpå transporten. / <p>QC 20191106</p>

A need for a quantitative method to determine body water level has been identified by a team of Clinical Innovation Fellows at the Centre for Technology in Medicine and Health (CTMH). A reliable way to determine body water level would bring great benefits to the healthcare sector, where no optimal method is available at the time of writing. A possible solution is a sensor that would measure alterations in skin properties due to changes in total body water. CTMH has had an idea of such a sensor, which is evaluated in this work. At an early stage of this evaluation process, it became clear that the research regarding correlations between skin properties and body hydration level was not sufficient to warrant the initiation of a sensor development process. Therefore, the main objective of this thesis became to investigate such correlations. An extensive literature review is presented, from which an experiment was developed. The experiment was performed on four human test subjects and involved measurements of skin thickness and elasticity parameters, before and after a weight loss of 3.2-3.7 % due to dehydration. The results showed clear decreases in skin thickness and indications of alterations in skin distensibility as well as in the skin’s immediate elastic response to applied negative pressure. It could also be seen that skin at different body sites does not respond in the same way - calves showed more distinct results than thighs and volar forearm. The material provided in this thesis encourages further studies of the correlation between the mentioned properties and total body water. If a predictable correlation can be found, a sensor development process could start. A reliable way to determine body water level would bring great benefits to the healthcare sector, where no optimal method is available at the time of writing. / Ett behov av att kvantitativt kunna mäta kroppens vattennivå har identifierats av Clinical Innovation Fellowship vid Centrum för Teknik i Medicin och Hälsa (CTMH). Ett tillförlitligt sätt att mäta kroppens vattennivå skulle gynna hälso- och sjukvården på många sätt då ingen optimal metod är tillgänglig i dagsläget. En möjlig lösning skulle kunna vara en sensor som mäter variationer i hudegenskaper till följd av förändringar i kroppens vattennivå. CTMH har haft en idé om en sådan sensor, vilken utvärderas i detta arbete. I ett tidigt skede av utvärderingsprocessen framkom det tydligt att tillräcklig forskning saknades gällande korrelationer mellan hudens egenskaper och kroppens vattennivå. Det huvudsakliga syftet med detta masterexamensarbete blev därför att undersöka sådana korrelationer. En omfattande litteraturgransking gjordes, och utifrån denna utformades ett experiment. Experimentet utfördes på fyra testpersoner och innefattade mätningar av hudens tjocklek samt elasticitetsparameterar. Dessa utfördes före och efter viktnedgång av 3,2-3,7 % till följd av vattenförlust. Resultaten visade på en tydlig minskning av hudtjockleken samt indikationer på förändringar av hudens tänjbarhet samt dess omedelbara elastiska respons vid pålagt negativt tryck. Det visade sig också att huden inte reagerar på samma sätt på olika kroppsdelar - vader visade tydligare förändringar jämfört med lår och armar. Det material som presenteras i detta examensarbete uppmuntrar till fortsatt utredning av korrelationer mellan de nämnda hudegenskaperna och kroppens vattennivå. Om det går att förutse korrelationer finns det förutsättningar för att påbörja utveckling av en sensor.

The aim ofthe study was to provideinformation and experience gained with fine wire thermocouples (TCs)or resistance wire thermometers (RWTs) temperature signals to estimate the timeresolved heat transfercoefficient. Constant current method was assumed in the study and medium used in this study was air. Here the heat balance equation has been described, different Nucorrelations and further discusses potential hurdles and difficulties one may encounter while calculating heat transfer coefficient. As asolution, the use of an appropriate heatbalance equation and lowpass filter was suggested as this provides a more accurate fitting. The investigation was carried out for Reynolds number (Re) 103 to 107 and Prandlt number (Pr) 0.734. The impact of the Re and Pr on the Nusselts number (Nu) around a cylinder was represented and all the results were compared with GT-POWER engine simulation software. / Syftet med studien var att tillhandahålla information och erfarenhet från fina trådtermoelement (TC) eller motståndstrådstermometrar (RWT) temperatursignaler för att uppskatta den tidsupplösta värmeöverföringskoefficienten. Metoden med konstant flöde antogs i studien och mediet som användes i denna studie var luft. Här har värmebalansekvationen beskrivits, olika Nu-korrelationer och diskuterat ytterligare potentiella hinder och svårigheter man kan stöta på vid beräkning av värmeöverföringskoefficienten. Som en lösning föreslogs användning av en lämplig värmebalansekvation och lågpassfilter eftersom detta ger en mer exaktpassform. Undersökningen genomfördes för Reynoldsnummer (Re) 103 till 107 och Prandlt nummer (Pr) 0,734. Effekten av Re och Pr på Nusselts-numret (Nu) runt en cylinder representerades och alla resultat jämfördes med GT-POWER-motorns simuleringsprogram.