Bridging the gap between lab scale and full scale catalysis experimentation

Introduction The transfer of knowledge (bridging) between lab scale and full scale catalyst research may sometimes be hindered by various reasons. These reasons include phenomena in the full scale that were not encountered at the lab scale or model parameters that were not precisely fit from the lab scale experiments. Also, when moving to full scale (engine bench) experimentation, other issues become important such as transport phenomena including heat losses (not to mention cost for engine rig experiments). The benefits of using real engine emissions in a reactor system that also possesses the lab scale benefits can be exemplified with two important issues: • Model hydrocarbon (HC) used in lab scale (often propene) is seldom a very good representative for real HC emissions (incl. acetylene and aromatics). • Engine Particulate Matter (PM) is very difficult to mimic using synthetic PM for studies of particulate oxidation and filter performance. This paper presents a reactor system design and discusses various aspects of reactor design of an Emission After Treatment System (EATS) to be used as a bridge between lab scale and full scale research. It will be exemplified for a study in particulate trapping for open filters but also discussed for other applications. Materials and Methods Most of the materials were standard components crafted at the department workshop. The process of the reactor system design included several practical aspects: engine rig environment, scope of objectives, requirements on robustness and accuracy as well as time and resources. The most important aspect is to enable efficient Design of Experiments (DoE) requiring independent variations in reactor conditions. The resulting design is presented in figure 1 below. Figure 1. A schematic picture of the reactor system. Results and Discussion The resulting design enables the following experimental features: • Independent residence time: By gas flow restriction (~0.1 % of the total flow), by adding gases (air or any other gas) or a combination of both. By using catalysts of different size (10 cm3 – 2.5 dm3). • Independent gas temperature: Either by applying cooling or by heating or a combination of both. • Almost independent gas phase concentrations: By using the raw exhaust in combination with ad-gases (e.g. NO/NO2, NH3/HC/H2) preferably in combination with flow restriction. The system is capable of collecting various types of data including flows, temperatures and concentrations (gas phase components as well as PM). The reactor system can thus decouple the phenomena connected to residence time, temperature and gas composition which is of significant value. Significance By performing catalysis research at both scales, improved quality is achieved e.g. by: Relevant issues from the full scale can be pursued at the lab scale and findings from the lab scale can be precisely reproduced at the full scale. This kind of research bridges between the two research areas of Heterogeneous catalysis and Internal Combustion engine research. Research is planned in collaboration with industry (member companies of the competence centre for catalysis, KCK at Chalmers) and will contribute to more efficient development of aftertreatment systems

Osallistumisen kulttuuriset resurssit asuinalueen suunnittelussa: Tapaustutkimus Arabian alueen täydennysrakentamisesta

In the article I examine what kinds of cultural resources do the neighbourhood activists have in the participation in the planning of the urban infill of their own living environment. I scrutinize the cultural resources with the help of Pierre Bourdieu’s concept of cultural capital and its by-products habitual resources, symbolic resources and institutional resources. The data consists of the written documents and the theme interviews of the neighbourhood activists at the Arabia area, Helsinki. As a method I use frame analysis. The results show that the neighbourhood activists have know-how of the practices of urban planning and experience-based knowledge of the everyday life in the area, shared understanding of how the area should be developed and expertise which enhances the credibility of the participation. The neighbourhood activists seem like beneficial knowledge brokers for the whole neighbourhood, but the limited number of participants questions the representativeness of the activity as a voice of the inhabitants.Tutkin artikkelissa, millaisia kulttuurisia resursseja kaupunginosa-aktiiveilla on oman asuinalueensa täydennysrakentamisen suunnitteluun osallistumiseen. Tarkastelen kulttuurisia resursseja Pierre Bourdieun kulttuurisen pääoman käsitteestä johdettujen tapojen resurssien, symbolisten resurssien ja institutionaalisten resurssien kehysten avulla. Tapaustutkimukseni kohteena on Arabian alue Helsingissä, jossa on ollut aktiivista kansalaistoimintaa kaupunkisuunnitteluun liittyen koko 2010-luvun ajan. Tutkimusaineistona ovat kaupunginosa-aktiivien tuottamat kirjalliset dokumentit ja teemahaastattelut. Kehysanalyysin tulokset osoittavat, että kaupunginosa-aktiiveilla on osaamista kaupunkisuunnittelun käytännöistä ja tietoa alueen arjesta, jaettu käsitys, miten aluetta tulisi kehittää ja osallistumisen uskottavuutta lisäävää asiantuntijuutta. Kaupunginosa-aktiivit näyttäytyvät koko alueen asukkaille hyödyllisinä tulkkeina kaupunkisuunnittelun kysymyksissä, mutta pienen osallistujajoukon vuoksi toiminnan edustavuus alueen asukkaiden äänenä voidaan kyseenalaistaa

Modelling of Particulate Matter Transformations and Capture Efficiency

In the current work, a comprehensive computational fluid dynamics (CFD) model is developed for an accurate description of the transport and transformation of automotive particulate matter (PM) in monolithic reactors. The model accounts for the developing gas flow, the evaporation of hydrocarbons (HCs) from the particles, and the adsorption of HCs in the washcoat, as well as motion, shrinkage, and deposition of particles in the channel. The comprehensive CFD model is used to validate a simplified tanks-in-series approach with a conceptual model for PM transformations. In the development of more detailed and accurate chemical kinetics for the reactions of PM in filters, it will be necessary to also predict the time-resolved properties of the particles collected in the filter (e. g., reactivity, amount of adsorbed HCs). It is shown in this work how the data necessary to construct such models can be obtained in situ with the aid of the conceptual model and PM measurements over an inert open substrate

Prediction of Time and Distance of Trips Using Explainable Attention-based LSTMs

In this paper, we propose machine learning solutions to predict the time of future trips and the possible distance the vehicle will travel. For this prediction task, we develop and investigate four methods. In the first method, we use long short-term memory (LSTM)-based structures specifically designed to handle multi-dimensional historical data of trip time and distances simultaneously. Using it, we predict the future trip time and forecast the distance a vehicle will travel by concatenating the outputs of LSTM networks through fully connected layers. The second method uses attention-based LSTM networks (At-LSTM) to perform the same tasks. The third method utilizes two LSTM networks in parallel, one for forecasting the time of the trip and the other for predicting the distance. The output of each LSTM is then concatenated through fully connected layers. Finally, the last model is based on two parallel At-LSTMs, where similarly, each At-LSTM predicts time and distance separately through fully connected layers. Among the proposed methods, the most advanced one, i.e., parallel At-LSTM, predicts the next trip's distance and time with 3.99% error margin where it is 23.89% better than LSTM, the first method. We also propose TimeSHAP as an explainability method for understanding how the networks perform learning and model the sequence of information

Verkkokeskustelut kommunikatiivista suunnittelua edistämässä : Lisää kaupunkia Helsinkiin -Facebook-ryhmä kaupunkisuunnittelun kumppanina?

Tarkastelemme tässä artikkelissa, miten kaupunkisuunnittelijat kokevat sosiaalisen median verkkokeskustelut osana työtään. Tapaustutkimuksemme kohteena ovat Helsingin kaupunkiympäristön toimialan kaupunkisuunnittelijat ja tutkimme heidän suhtautumistaan Facebookissa toimivaa Lisää kaupunkia Helsinkiin -ryhmää (LKH) kohtaan. Kysymme, miten kaupunkisuunnittelijat suhtautuvat LKH-ryhmään osana asukasvuorovaikutusta ja millaisia yhteistoiminnan mahdollisuuksia he näkevät ryhmän kanssa osana kommunikatiivisen suunnittelun viitekehystä. Artikkelimme lisää tietoa kaupunkisuunnittelijoiden toimintaympäristöstä viestintäteknologisen murroksen aikana, kun eri toimijat pyrkivät vaikuttamaan kaupunkisuunnitteluun sosiaalisen median kautta.Peer reviewe

Customer perceptions of COVID-19 countermeasures on passenger ships during the pandemic

The COVID-19 pandemic devastated substantial portions of the tourism industry; the cruise industry particularly suffered from negative publicity as the virus spread rapidly on cruise ships. The pandemic is a disaster that the industry has been forced to adapt to. This study illustrates, through a mixed-methods research design, what factors cruiseferry operators considered in their responses to the pandemic, whether the implemented countermeasures increased their customers’ sense of security, and what countermeasures customers would agree to follow before boarding a ship. The study thereby provides insights into which countermeasures are likely to decrease customers’ perceived health risks and which they are ready to accept or not on cruises during pandemics.</p

Managing passenger flows for seaborne transportation during COVID-19 pandemic

The ongoing coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic has negatively affected the cruise and ferry industry as the passenger numbers and revenues have plummeted. Therefore, we developed a holistic approach for mitigating COVID-19 during seaborne transportation in a cost-efficient way by combining behavioural changes, procedural workflows and technical innovations to reset the industry

The Intermediating Role of Municipal Urban Planners in Online Discussions with Citizens

We examine how urban planners in Helsinki work as intermediaries to “balance power” between actively participating citizens and more marginalised groups – citizens who do not traditionally participate – in online discussions about urban planning. We study the tensions planners experience while interacting with citizens in online environments, especially on social media. Using a questionnaire and interviews, we report on tensions between planners’ perceptions of active vs. passive roles in social media, equal vs. equitable opportunities to participate, and sides in the debate over allocation of resources. The study shows that engaging marginalised groups requires offline interventionist strategies.We examine how urban planners in Helsinki work as intermediaries to “balance power” between actively participating citizens and more marginalised groups – citizens who do not traditionally participate – in online discussions about urban planning. We study the tensions planners experience while interacting with citizens in online environments, especially on social media. Using a questionnaire and interviews, we report on tensions between planners’ perceptions of active vs. passive roles in social media, equal vs. equitable opportunities to participate, and sides in the debate over allocation of resources. The study shows that engaging marginalised groups requires offline interventionist strategies.Peer reviewe

Lähidemokratiapilotti : bacchilainen tapaustutkimus suoran osallistumisen kehittämisestä Arabian alueella Helsingissä

Tutkielma käsittelee verkostomaista nykyhallintoa ja lähidemokratiaa Helsingin itäisen kantakaupungin alueella Arabiassa. Alueen kaupunginosayhdistyksen Artova ry:n hanke Arabianranta, Toukola ja Vanhakaupunki demokraattisen päätöksenteon kasvualustana oli yksi kymmenestä demokratiapilotista Helsingin kaupungin alueellisen osallistumisen kokeilussa vuonna 2013. Kokeilussa etsittiin asukasvetoisten pilottien avulla uusia osallistumis- ja vuorovaikutuskeinoja hallinnon ja asukkaiden välille. Pilotissa kokeiltiin deliberatiivista asukasraatia Arabianrannan rantapuiston elävöittämisen suunnitteluun ja kehitettiin asukastalojen toimintaa. Tutkielmassa tarkastellaan hallinnon ja kansalaisyhteiskunnan välistä yhteistyötä tässä osallistumishankkeessa. Tutkielma on laadullinen tapaustutkimus, jossa käytetään analyysimenetelmänä Carol Bacchin (2009) What’s the problem represented to be -lähestymistapaa (WPR). Bacchin policy-analyysin avulla paljastetaan ne taustaoletukset, joita pilotin eri toimijoilla oli lähidemokratiasta, kunnallisesta päätöksenteosta ja alueellisesta osallistumisesta hankkeen aikana. Teoreettisena viitekehyksenä tutkielmassa käytetään angloamerikkalaista ja eurooppalaista keskustelua demokratiasta (mm. Dahl), hallinnon ja kansalaisyhteiskunnan suhteesta (mm. Jepperson), osallistumisesta (mm. Arnstein), kaupunkitilasta (mm. Massey) sekä paikallisista kiistoista (mm. Kopomaa). Tutkimusaineisto koostuu Helsingin kaupungin alueellisen osallistumisen kokeilua koskevista päätösasiakirjoista, Arabian alueella toteutusta asukaskyselystä sekä Artovan lähidemokratiaryhmän pilottisuunnitelmasta, ryhmähaastattelusta ja pilotin loppuraportista. Aineiston avulla tutkitaan, millaisia ongelmia pilotin eri toimijat näkevät lähidemokratiassa ja kunnallisessa päätöksenteossa sekä miten Helsingin kaupungin ja Artovan näkemykset alueellisen osallistumisen kehittämisestä erosivat toisistaan pilotin toteuttamisen aikana. Aineiston mukaan luottamushenkilöt näkevät lähidemokratian ja kunnallisen päätöksenteon suurimpina ongelmina alhaisen äänestysaktiivisuuden kuntavaaleissa sekä poliittisen osallistumisen polarisoitumisen. Myös tarkoituksenmukaisten osallistumiskanavien puute, viranhaltijoiden valta asioiden valmisteluvaiheessa ja kaupunkilaisten kokemus heikoista vaikutusmahdollisuuksista nähtiin ongelmiksi. Arabian alueen asukkaat puolestaan haluaisivat osallistua enemmän asuinaluettaan koskevaan päätöksentekoon ja toivoisivat siihen parempia ja vaikuttavampia kanavia. Asukkaiden mielestä hallinnon pitäisi myös jättää kaupunginosatasolla tilaa omaehtoiselle kansalaistoiminnalle, minkä kautta on mahdollisuus saavuttaa aito vaikuttamisen kokemus. Aineiston perusteella Helsingin kaupunki ei asettanut erityisiä tavoitteita Artovan demokratipilotille, vaan se toteutettiin asukasvetoisesti pilotin omien voimavarojen ehdoilla. Pilotin vapaa-ajallaan toteuttanut, politiikan ja osallistumisen puoliammattilaisista koostunut 6–7 henkilön lähidemokratiaryhmä puolestaan odotti kaupungilta enemmän sekä taloudellisia että asiantuntijaresursseja pilotin toteuttamiseen. Pilotin keskeisin onnistuminen, asukasraadin laatima julkilausuma luovutettiin kaupungin hallintokoneiston 'pureskeltavaksi' syyskuussa 2013. Tutkimuksen tulokset tukevat aikaisempien tutkimusten huomioita siitä, että kunnallisten osallistumishankkeiden vaarana on jäädä näennäisdemokratiaksi, jos niiden tuloksia ei liitetä uskottavalla tavalla edustukselliseen päätöksentekojärjestelmään. Lisäksi jos hankkeisiin ei kanavoida riittävästi resursseja ja päävastuu hankkeiden toteuttamisesta on vapaaehtoisilla asukasaktiiveilla, hankkeen toteuttajat saattavat väsyä ja kyynistyä, eikä osallistumisen todellinen laatu tai vaikuttavuus parane lainkaan