https://lutpub.lut.fi:443 LUTPub on Lappeenrannan teknillisen yliopiston avoin julkaisuarkisto. LUTPub sisältää Lappeenrannan teknillisen yliopiston kandidaatintöitä ja -tutkielmia, diplomitöitä, pro gradu -tutkielmia, lisensiaatintöitä, väitöskirjoja sekä näiden tiivistelmiä. Lisäksi LUTPubiin on tallennettu artikkeleita, tutkimusaineistoja ja esitysmateriaaleja. LUTPub korvaa aiemmin käytössä olleen Doria-julkaisuarkiston ja se toimii rinnakkaistallenteiden tallennuspaikkana. 2026-06-08T14:45:33Z https://lutpub.lut.fi:443/handle/10024/172280 Vedenalaisen 1D ääniaallon etenemisen mallinnus keskeisdifferenssimenetelmällä Trieu, Thien an Osittaisdifferentiaaliyhtälö (ODY) kuvaa suureiden välistä muutosta. Tämän vuoksi ODY:t ovat usein mahdottomia ratkaista. ODY:iden ratkaisemiseen käytetään numeerisiä ratkaisumenetelmiä, jotka arvioivat ratkaisun lähelle todellista ratkaisua. Tässä kandidaatintyössä tutkitaan keskeisdifferenssimenetelmän soveltuvuutta vedenalaisen yksiulotteisen (1D) ääniaallon etenemisen mallinnuksessa. Aaltoyhtälö kuvaa aallon etenemistä, jossa aallon muoto pysyy samana. Monet fysikaaliset ilmiöt seuraavat aallon liikettä, kuten meri- ja ääniaallot. Ääni on väliaineessa etenevää paineen muutosta, jossa on vaiheittain yli- ja alipainetta. Työssä perehdytään Suomenlahden veden pintaan tulleen 1D ääniaallon etenemistä syvyydessä, jossa korkeaan äänen nopeuteen vaikuttavat veden suolapitoisuus, lämpötila ja syvyys. Äänen nopeus liitetään tarkasteltavaan aaltoyhtälöön. Keskeisdifferenssimenetelmä arvio ODY:n tarkastamalla jokaisen yksittäisen pisteen ympärillä tapahtuvaa muutosta. Keskeisdifferenssimenetelmälle luodaan ruudukko näistä yksittäisistä pisteistä. Työssä lisäksi laaditaan muokattu Python-ohjelma lähdekirjallisuudesta, joka simuloi ääniaallon liikkeen keskeisdifferenssimenetelmällä ja tallentaa merenpintaan ja -pohjaan tulleen ääniaallon. Tulokset osoittavat, että keskeisdifferenssimenetelmä on riittävä aaltoyhtälön ratkaisuksi, kun ruudukko on riittävän tiheä ja ratkaisu noudattaa stabiiliusehtoa. Tuloksista huomataan myös, että ohjelman suurin pullonkaula on animaatio. Lopuksi esitetään simulaation parannusehdotuksia jatkotutkimusaiheiksi.; Partial Differential Equation (PDE) portrays changes in variables. Because of this PDEs are usually impossible to solve. To solve PDEs numerical methods are used where they approximate the real solution. This bachelor's thesis studies the suitability of simulating underwater one-dimensional (1D) sound wave propagation by central difference method (CDM). Wave equation portrays wave propagation where waveform stays consistent. Many physical effects follow the movements of wave propagation such as ocean and sound waves. Sound is pressure difference propagating through the medium where negative and high pressure propagate in phases. This thesis examines 1D sound wave propagation in depth in Gulf of Finland where sound originates from water surface and high sound speed is influenced by salinity, temperature and depth of water. Sound speed is assigned to the examined wave equation. CDM approximates PDE by examining changes around every individual points. Mesh consisting of these individual points are created for CDM. In addition to the thesis modified Python program from the source literature is created to simulate sound wave propagation with CDM and record sound wave coming to sea surface and seabed. Results show that CDM is sufficient for solving wave equation when the mesh is dense enough and solution obeys a stability condition. Results also point that the biggest bottleneck in program is the animation. Finally suggested improvements for the simulation are presented for follow-up research subjects. 2026-01-01T00:00:00Z https://lutpub.lut.fi:443/handle/10024/172279 Jatkuvan parantamisen päätöksentekokäytäntöjen kehittäminen hyötyjen hallinnan avulla Elonen, Wenla Globaalin kilpailun myötä asiakasvaatimukset ovat kasvaneet ja kilpailu on siirtynyt kokonaisten toimitusketjujen kyvykkyyksien väliseen kilpailuun. Pystyäkseen ylläpitämään kilpailuetuaan, yritysten on kehitettävä omia toimitusketjun prosesseja, kuten logistiikkaa. Ylläpitääkseen oman toimintansa tuottavuutta ja laatua, yritysten kannattaa keskittyä jatkuvaan parantamiseen. Jatkuvan parantamisen onnistuminen puolestaan vaatii hyvää päätöksentekoa, jotta käytettävissä olevat resurssit voidaan kohdentaa tehokkaasti oikeisiin kohteisiin. Usein logistiikkaa ohjataan erilaisten tietojärjestelmien avulla, ja järjestelmiin tehtävien muutosten käyttöönotto ei itsessään luo arvoa, vaan hyödyt saavutetaan työskentelytapojen muuttamisen kautta. Kohdeyrityksessä on havaittu haasteita pienkehitystoiminnan eli jatkuvan parantamisen päätöksentekokäytännöissä, kannattavien kehitysideoiden tunnistamisessa ja implementoimisessa tuotantoon. Työn tavoitteena on tutkia kohdeyrityksen pienkehitystoiminnan nykytilaa, ja esittää kehitysehdotuksia pienkehitystoiminnan ja sen päätöksenteon kehittämiseksi sekä tarjota toimintamallia hyötyjen hallintaan. Opinnäytetyön tarkoituksena on kehittää kohdeyrityksen pienkehitystoimintaa ja löytää keinoja parantaa toiminnan vaikuttavuutta. Työ toteutettiin laadullisena tapaustutkimuksena. Tutkimus on rakenteeltaan kaksiosainen, ja se koostuu kirjallisuuskatsauksesta sekä haastattelututkimuksesta. Kirjallisuuskatsauksessa käsitellään jatkuvaan parantamiseen, päätöksentekoon ja hankkeiden valintapäätöksiin sekä hyötyjen hallintaan liittyvää kirjallisuutta. Haastattelututkimus on toteutettu puolistrukturoituna teemahaastatteluna. Haastattelututkimus tarjosi syvällisen näkymän tutkittavan toiminnan nykytilaan ja kehitystarpeisiin. Tutkimuksen keskeiset havainnot liittyvät pienkehitystoiminnan nykytilaan ja kehitystarpeisiin. Pienkehitys on alhaalta ylöspäin ohjautuvaa ja binäärisessä päätöksenteossa suositaan matalahintaisia kehityksiä, ja pyritään siten minimoimaan riskiä muutosten tuottamattomuudesta. Työssä tunnistettiin kolme keskeistä kehitysteemaa kohdeyrityksen pienkehityksen päätöksentekoon ja hyötyjen hallintaan. Kehitysteemat ovat päätöksenteon systematisointi ja läpinäkyvyyden parantaminen, malli väliinputoajahankkeiden käsittelyyn sekä jälkiseurannan lisääminen oppimisen skaalan laajentamiseen. Näihin kehitystarpeisiin esitettiin ratkaisuehdotuksia, joiden avulla kohdeyritys voisi lisätä jatkuvan parantamisen toiminnan maturiteettia.; Since increased global competition, customer expectations have grown and competition has shifted from individual companies to the capabilities of entire supply chains. To remain competitive, companies must develop their own supply chain processes such as logistics. To maintain quality and productivity, it is essential for companies to focus on continuous improvement. Successful continuous improvement requires good decision-making to ensure that limited resources are allocated effectively. In logistics, operations are often managed using various information systems and implementing changes to the system do not create value on their own, benefits materialize through the changes in work practises. In the case company, there have been identified challenges in the decision-making practises in continuous improvement, particularly identifying and implementing profitable development ideas into production. The aim of the work is to map the current state of continuous improvement practises in the case company, and to propose improvements to continuous improvement practices, its decision-making and to provide a model for benefits management. The purpose of the thesis is to develop the case company’s continuous improvement activities and identify ways to improve the effectiveness of continuous improvement. The thesis was conducted as a qualitative case study. The structure of the study is twofold, including a literature review and an interview study. The literature review addresses theory related to continuous improvement, decision-making, project selection decisions and benefits management. The interview study was conducted as a semi-structured thematic interview. The interview study provided an in-depth view of the current state of the activity under study and its development needs. The key findings of the study relate to the current state of continuous improvement in the case company and its areas for development. Continuous improvement in the case company is primarily bottom-up, and its binary decision-making tends to favour low-cost initiatives in order to minimize the risk of unproductive changes. The study identified three main development initiatives, which were systematization of decision-making and increasing transparency, a model for handling sub-threshold projects and strengthening post-implementation follow-up to broaden organizational learning. Solution proposals were presented for these development needs recognized, which would enable the case company to increase the maturity of its continuous improvement. 2026-01-01T00:00:00Z https://lutpub.lut.fi:443/handle/10024/172278 The Radon transform Parajuli, Bishal Computed tomography scan is a common imaging technique used in medical diagnostics and industrial applications. The mathematical foundation of computed tomography is based on the Radon transform, which models X-ray measurements as line integrals taken from many different angles around an object with an unknown function. Reconstruction of the internal structure of an object from these measurements leads to an inverse problem, which is known to be highly sensitive to noise, measurement errors, and incomplete data. In this thesis, the Radon transform and its connection to X-ray imaging are explained through Beer’s law. Smoothness, compact support, translation invariance, and other mathematical properties of the Radon transform are discussed and proved. Mathematical properties are proved using important theorems like the Fourier slice theorem and the uniqueness of reconstruction. Among the inversion methods, we study backprojection, and filtered backprojection. The results show that, although mathematics guaranties the existence of a unique solution, the inversion process is highly sensitive to errors in the data. In practical situations, incomplete or noisy data can lead to significant reconstruction errors. Therefore, accurate image reconstruction requires sufficient and high-quality data, and different reconstruction methods may produce different results under imperfect conditions.; Tietokonetomografia kuvaus on yleinen kuvantamismenetelmä, jota käytetään lääketieteellisessä diagnostiikassa ja teollisuussovelluksissa. Tietokonetomografia perustuu Radon-muunnokseen, joka mallintaa röntgenmittaukset viivaintegraaleina, jotka otetaan monista eri kulmista tuntemattoman funktion sisältävän kohteen ympäriltä. Kohteen sisäisen rakenteen rekonstruointi näistä mittauksista johtaa käänteisongelmaan, jonka tiedetään olevan erittäin herkkä kohinalle, mittausvirheille ja puutteelliselle aineistolle. Tässä työssä tarkastellaan Radon-muunnosta ja sen yhteyttä röntgenkuvaukseen Beer-Lambertin lain avulla. Käsitellään ja todistetaan Radon-muunnoksen perustavia matemaattisia ominaisuuksia, kuten sileysominaisuuttaa, kompaktia tukea ja siirtoinvarianssi. Esitetään tärkeitä tuloksia, kuten Fourierin viipalause ja rekonstruktion yksikäsitteisyys. Käänteismenetelmistä tarkastellaan erityisesti takaisinprojektiota ja suodatettua takaisinprojektiota. Tulokset osoittavat, että vaikka matematiikka takaa yksikäsitteisen ratkaisun olemassaolon, käänteisprosessi on erittäin herkkä aineiston virheille. Käytännön tilanteissa puutteellinen tai kohinainen aineisto voi johtaa merkittäviin rekonstruktiovirheisiin. Tämän vuoksi tarkka kuvan rekonstruointi vaatii riittävän ja laadukkaan aineiston, ja eri rekonstruktiomenetelmät voivat tuottaa erilaisia tuloksia epätäydellisissä olosuhteissa. 2026-01-01T00:00:00Z https://lutpub.lut.fi:443/handle/10024/172277 Review on the advanced vapor cooling chamber for electronic devices Nurmi, Niilo With the increasing trend of electronics miniaturization and increased heat fluxes in applications such as phones, laptops and electronic chips, electronic device thermal management faces challenges to dissipate the required heat with conventional cooling methods like air cooling and liquid cooling. Conventional cooling methods are widely used in different applications, but their limitations in compact and high-heat flux environments have led to the use of two-phase cooling methods. This Bachelor thesis explores conventional cooling methods and two-phase cooling methods and their use in electronics, with the main focus on a two-phase cooling method known as a vapor chamber. This Bachelor thesis is used to assess the main challenges in electronic cooling applications and get a deep insight to the operation principles of vapor chambers and some key design parameters and components that influence their thermal management performance. Additionally, recent developments such as ultra-thin, wickless and flexible vapor chamber structures are discussed. Literature studies identify vapor chambers capabilities to provide efficient heat spreading and low thermal resistance even under compact, high-heat flux conditions in electronic devices. In addition, performance of vapor chambers was shown to be afflicted by many design factors such as wick structure, working fluid properties, and structural geometry. Overall, vapor chambers are regarded as a promising thermal management method for modern electronic devices. Still, challenges like long-term reliability, manufacturability, and operation under rising heat fluxes remain, thus future research is expected to focus on improving structural components such as wick structures, advanced manufacturing methods, and potential usages in hybrid cooling systems.; Tämä opinnäytetyö tarkastelee perinteisiä jäähdytysmenetelmiä ja kaksifaasisia jäähdytysmenetelmiä sekä niiden käyttöä elektroniikassa, keskittyen erityisesti höyrykammioksi kutsuttuun kaksifaasiseen jäähdytysmenetelmään. Tämän kandityön avulla arvioidaan elektroniikan jäähdytysjärjestelmien suurimpia haasteita, höyryjäähdytyskammioiden toimintaperiaatteita sekä keskeisiä suunnitteluparametreja ja komponentteja, jotka vaikuttavat niiden lämmönhallintakykyyn. Lisäksi tässä katsauksessa käsitellään viimeaikaisia kehityssuuntia, kuten erittäin ohuita, imuputkettomia ja joustavia höyrykammiorakenteita. Arvioidun kirjallisuuden perusteella höyrykammioilla on kyky tarjota tehokasta lämmön poistamista ja alhaista lämmönvastusta jopa elektronisten laitteiden kompakteissa, korkean lämpövirtauksen olosuhteissa. Lisäksi tutkimukset viittavat, että höyrykammioden suorituskykyyn vaikuttavat monet suunnittelutekijät, kuten imuputken rakenne, käyttönesteen ominaisuudet ja rakenteellinen geometria. Yleisesti ottaen höyrykammioita pidetään lupaavana lämmönhallintamenetelmänä moderneissa elektroniikkalaitteissa. Haasteita, kuten pitkäaikainen luotettavuus, valmistettavuus ja toimivuus kasvavien lämpövirtojen olosuhteissa, on kuitenkin edelleen jäljellä, joten tulevan tutkimuksen odotetaan keskittyvän rakenteellisten komponenttien, kuten imurakenteiden kehittämiseen, edistyneisiin valmistusmenetelmiin sekä mahdollisiin käyttökohteisiin hybridijäähdytysjärjestelmissä. 2026-01-01T00:00:00Z