+ All Categories
Home > Documents > Annual Report PEA 2011 - USN

Annual Report PEA 2011 - USN

Date post: 02-Nov-2021
Category:
Upload: others
View: 1 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
28
PhD programme Process, Energy, and Automation Engineering Annual Report 2011 Telemark University College, Faculty of Technology
Transcript
Page 1: Annual Report PEA 2011 - USN

 

1  

 

 

 

 

PhD programme 

Process, Energy, and Automation Engineering 

 

 

Annual Report 2011 

 

Telemark University College, 

Faculty of Technology 

 

   

 

Page 2: Annual Report PEA 2011 - USN

 

2  

Process,Energy,andAutomationEngineeringTelemark University College (TUC) has approximately 6 000 students. Faculty of Technology, with 

approximately 700 students, is located at the campus in Porsgrunn. 

53 PhD candidates have been educated since 1992, in cooperation with Norwegian University of 

Science and Technology. Based on the long and good experience with doctoral education, TUC 

established a PhD programme in Process, Energy and Automation Engineering in 2009, and was 

granted its own right to award the degree of PhD. Currently 31 PhD students are enrolled in the PhD 

programme at the faculty. 

 

Contact information: 

Telemark University College 

Faculty of Technology 

Kjølnes Ring 56 

3914 Porsgrunn 

Phone: +47 35 02 62 00 

Web: www.hit.no 

 

The PhD committee at the faculty 2011: 

Prof. Klaus‐Joachim Jens (chairman) 

Prof. Morten C. Melaaen1 / Britt Halvorsen2 

Prof. Bernt Lie3 / Prof. Svein Thore Hagen4 

Elin Fjeld3 (PhD student) / André Gaathaug4 (PhD students) 

Lars‐André Tokheim (PhD programme coordinator) 

Inger Kristiansen (secretary) 

 

This report was compiled by: 

Lars‐André Tokheim, 

PhD programme coordinator 

Email: [email protected] 

 

 

                                                            1 January‐October 2011 2 October‐December 2011 3 Spring semester 2011 4 Fall semester 2011 

Page 3: Annual Report PEA 2011 - USN

 

3  

ContentProcess, Energy, and Automation Engineering ....................................................................................... 2 

Personnel affiliated with the PhD programme ....................................................................................... 4 

Research areas ........................................................................................................................................ 6 

Ongoing PhD projects .............................................................................................................................. 8 

Ongoing research projects .................................................................................................................... 10 

Journal and conference papers 2011 .................................................................................................... 13 

Laboratory equipment .......................................................................................................................... 18 

MSc theses 2011.................................................................................................................................... 20 

PhD courses given in 2011 .................................................................................................................... 23 

Guest lectures and seminars 2011 ........................................................................................................ 27 

More info in our web sites .................................................................................................................... 28 

 

   

Page 4: Annual Report PEA 2011 - USN

 

4  

PersonnelaffiliatedwiththePhDprogramme 

Academic staff

Rune Bakke (Professor) 

Dag Bjerketvedt (Professor) 

David Di Ruscio (Assoc. Professor) 

Carlos Dinamarca (Assoc. Professor) 

Marianne Eikeland (Assoc. Professor) 

Dag Eimer (Professor II) 

Gisle Enstad (Professor II) 

Kim Esbensen (Professor II) 

Bjørn Glemmestad (Professor) 

Svein Thore Hagen (Professor) 

Maths Halstensen (Assoc. Professor) 

Britt Halvorsen (Professor) 

Randi T. Holta (Assoc. Professor) 

Mladen Jecmenica (Assoc. Professor) 

Klaus‐Joachim Jens (Professor) 

Bernt Lie (Professor) 

Svein Linge (Assoc. Professor) 

Marius Lysaker (Assoc. Professor) 

Morten C. Melaaen (Professor) 

Ole‐Morten Midtgård (Professor II) 

Saba Mylvaganam (Professor) 

Carlos Pfeiffer (Assoc. Professor) 

Wilhelm Rondeel (Professor II) 

Nils‐Olav Skeie (Assoc. Professor) 

Lars‐André Tokheim (Assoc. Professor) 

Knut Vågsæther (Assoc. Professor) 

Magne Waskaas (Professor) 

 

Postdocfellows

Deshai Botheju (PhD)  Christina Perianu (PhD)

 

PhDstudents2011

Ole Kristian  Sommersel 

Lars Øi 

Kanchan  Rai 

Elin  Fjeld 

Sanoja  Ariyaratha 

Mirnes Alic 

André Gaathaug 

Magnus  Komperød 

Jingyi  Han 

Jiru Ying 

Tielin Wang 

Shusil Sharma 

Wenche  Bergland 

Christo  Rautenbach 

Werner O. Filtvedt 

Hiromi  Ariyaratne 

Benjamin Kaku Arvoh 

Felicia Nkem Ihunegbo 

Bo Li 

Chaminda Pradeep 

Yan Ru 

Finn Haugen 

Udara Arachchige 

Gamunu Samarakoon 

Wang Shuai 

Zhou Wenjing 

Zhimin Xi 

Roshan Sharma 

Sindre Tøsse 

Ronnie Anseth 

Vladyslav Shchuchenko 

 

 

Page 5: Annual Report PEA 2011 - USN

 

5  

 

 

Technicalandadministrativestaff(sharedwithotherTUCunits)

Eivind Fjelddalen (Head Engineer) 

Hans Petter Halvorsen (Head Engineer)  

Per Morten Hansen (Head Engineer) 

Hildegunn Hegna Haugen (Senior Engineer) 

Randi T. Holta5 (Department Head Electrical Eng., Information Tech. and Cybernetics) 

Inger Kristiansen (Higher Executive Officer) 

Bernt Lie (Department Head6 Electrical Eng., Information Tech. and Cybernetics) 

Jan Gunnar Lode (Head Engineer) 

Morten C. Melaaen (Dean and Department Head Process, Energy and Enviroment) 

Talleiv Skredtveit (Head Engineer) 

 

 

   

                                                            5 From August 2011 6 Until August 2011 

Page 6: Annual Report PEA 2011 - USN

 

6  

Researchareas 

CO2Capture

The overall goal of our work on CO2 capture is to find innovative solutions to the climate challenge. 

This means finding new solutions as well as improving existing ones with regard to optimization of 

the CO2 capture process and related environmental challenges. It furthermore comprises collection 

and transportation solutions for captured CO2. The research is carried out in close cooperation with 

the Tel‐Tek research institute. 

Environmentalbiotechnology

The environmental biotechnology research focus is on resource recovery, organic waste and water 

treatment, combined with biofilm research. The work includes fundamental research as well as 

applied acitivities.  

IndustrialFlowProcesses

Different flow systems are studied using experimental measurement techniques and computational 

fluid dynamics (CFD). Most of the experimental studies are performed using laser‐based techniques 

such as Laser Doppler Anemometry (LDA), Phase Doppler Anemometry (PDA) and Particle Image 

Velocimetry (PIV), and other measurement techniques are applied as well.  

CombustionandProcessSafety

The focus is on experimental and numerical investigation of pre‐mixed combustion, dispersion, 

ignition, explosions and shock waves in various types of processes, equipments and systems. 

IndustrialApplicationsofElectromagnetics

Research in this group is dedicated to modern industrial applications of electromagnetism. Basic 

approach is based on solving Maxwell’s equations for static, quasi‐static, and dynamic phenomena. 

The different applications currently under study are induction heating, quasi‐static analysis of 

sensors exploiting electromagnetic phenomena, estimating parameters of complex cable structures. 

IndustrialAutomationApplications

Industrial Automation Applications include the use of sensor technology, industrial IT, modeling and 

simulation, estimation and monitoring, and control and optimization. 

IndustrialAutomationMethods

Industrial Automation Methods include studies in methods within the areas of sensor technology, 

industrial IT, modeling and simulation, estimation and monitoring, and control and optimization. 

 

 

Page 7: Annual Report PEA 2011 - USN

 

7  

 

 

PowderScienceandTechnology

Our research and development work includes all aspects of handling, storage, processing, separation, 

and characterization of particulate materials. The research is carried out in cooperation with the Tel‐

Tek research institute. 

AlternativeFuels

Alternative fuels can be utilized in the industry to reduce the consumption of fossil fuels. Net 

emissions of pollutants such as CO2 and NOx may be reduced, and in many cases the replacement of 

coal or other fossil fuels is also economically sound for the industry. Moreover, since many 

alternative fuels are based on waste streams, increased use of such waste‐based fuels contributes in 

solving a waste problem in the society. 

 

 

 

   

Page 8: Annual Report PEA 2011 - USN

 

8  

OngoingPhDprojects 

Arc Faults in Metal Enclosed Medium Voltage 

Switchgears (PhD student: Elin  Fjeld; main 

supervisor: Svein Thore Hagen) 

Better and more intelligently formulated CO2 

absorbents (PhD student: Gamunu 

Samarakoon; main supervisor: Klaus‐Joachim 

Jens) 

Biological CCS waste treatment (PhD student: 

Wang Shuai; main supervisor: Rune Bakke) 

Boundary layers and flow regimes in Si CVD 

FBR reactors (PhD student: Werner O. Filtvedt; 

main supervisor: Morten Chr. Melaaen) 

CO2 capture post combustion, experimental 

and simulation studies  (PhD student: Udara 

Arachchige; main supervisor: Morten Chr. 

Melaaen) 

Control and optimization of hydropower plant 

(PhD student: Zhou Wenjing; main supervisor: 

Bjørn Glemmestad) 

Dispersion and ignition of hydrogen leaks (PhD 

student: Ole Kristian  Sommersel; main 

supervisor: Dag Bjerketvedt) 

Energy modelling and simulation for optimal 

energy design of hospitals (PhD student: 

Vladyslav Shchuchenko; main supervisor: 

Bernt Lie) 

Engineering Particulate Solids by Comminution 

to Manufacture Powders with Desired Flow 

Properties by Controlling Particle Size and 

Shape (PhD student: Zhimin Xi; main 

supervisor: Gisle Enstad) 

Hydrogen gas explosions ‐ experimental 

investigations of deflagrations and 

detonations (PhD student: André Gaathaug; 

main supervisor: Dag Bjerketvedt) 

Hydrogen safety (PhD student: Kanchan  Rai; 

main supervisor: Dag Bjerketvedt) 

Image‐based sizing techniques for fire water 

droplets (PhD student: Joachim Lundberg; 

main supervisor: Dag Bjerketvedt) 

Investigation of flow phenomena in gas‐solid 

fluidized bed (PhD student: Christo  

Rautenbach; main supervisor: Britt Halvorsen) 

Kinetics of CO2 absorption into aqueous MEA 

solution droplets (PhD student: Jingyi  Han; 

main supervisor: Morten Chr. Melaaen) 

Mass transfer kinetics of carbon dioxide into 

concentrated aqueous solution of 

monoethanolamine (PhD student: Jiru Ying; 

main supervisor: Dag Eimer) 

Minimisation of absorbent degradation in the 

CO2 absoption/desorption process  (PhD 

student: Tielin Wang; main supervisor: Klaus‐

Joachim Jens) 

Model studies of natural gas conversion 

catalysts (PhD student: Bo Li; main supervisor: 

Klaus‐Joachim Jens) 

Modeling, monitoring and control of the 

Czochralski process (PhD student: Magnus  

Komperød; main supervisor: Bernt Lie) 

Modeling, simulation and control of a 

metallurgical plant (PhD student: Mirnes Alic; 

main supervisor: Bernt Lie) 

Optimal operation of biogas reactors (PhD 

student: Finn Haugen; main supervisor: Bernt 

Lie) 

Optimal operation of district heating systems 

(PhD student: Shusil Sharma; main supervisor: 

Bernt Lie) 

 

Page 9: Annual Report PEA 2011 - USN

 

9  

 

 

Optimum utilization of oil reserves with 

improved operation (PhD student: Roshan 

Sharma; main supervisor: Bjørn Glemmestad) 

Process analytical technologies ‐ method 

development for industrial applications (PhD 

student: Felicia Nkem Ihunegbo; main 

supervisor: Maths Halstensen) 

Rapid boiling of carbon dioxide (PhD student: 

Sindre Tøsse; main supervisor: Knut 

Vågsæther) 

Rate based modeling of a post combustion 

CO2 capture plant (PhD student: Sanoja  

Ariyarathna; main supervisor: Morten Chr. 

Melaaen) 

Removal of CO2 from exhaust gas (PhD 

student: Lars Øi; main supervisor: Morten Chr. 

Melaaen) 

Sensor network for online monitoring and 

control of energy loss in pipeworks (PhD 

student: Ronnie Anseth; main supervisor: 

Magne Waskaas) 

 

 

Soft sensors for quantitative characterisation 

of multiphase flow (PhD student: Benjamin 

Kaku Arvoh; main supervisor: Maths 

Halstensen) 

Tomographic approach to automatic and non‐

intrusive flow regime identification (PhD 

student: Chaminda Pradeep; main supervisor: 

Saba Mylvaganam) 

Two‐stage, high rate biogas process analysis 

(PhD student: Wenche  Bergland; main 

supervisor: Rune Bakke) 

Usage of process tomographic techniques in 

the study of flow dynamics in fluid and 

particulate flow (PhD student: Yan Ru; main 

supervisor: Saba Mylvaganam) 

Utilization of CO2 neutral fuels in cement kilns 

(PhD student: Hiromi  Ariyaratne; main 

supervisor: Lars‐André Tokheim)

 

 

   

Page 10: Annual Report PEA 2011 - USN

 

10  

Ongoingresearchprojects 

MultivariableProcessControlinHighTemperatureandHighPressureEnvironmentsUsingMultiSensorDataFusion(2003‐2011)

The strategic research programme MULTIPROCON was financially supported by the Research Council 

of Norway and some key industrial actors in Norway dedicated  to R&D work related to sensors, 

sensor data fusion, soft sensors, and software for multivariable process control in demanding 

environments. The project, which was lead by TUC Professor Saba Mylvaganam, was finalized in 

2011. Three researchers from this project have obtained the PhD degree in collaboration with 

academia in Norway and abroad. A  fourth candidate is still working on his thesis . 

CO2Capturefrom PowerStationsandIndustry(2007‐2011)

This strategic research programme (SHP ‐ "Strategisk Høgskoleprogram") is supported by the 

Norwegian Research Council. The budget is MNOK 6. Two PhD students work on this TUC project. 

The PhD students are supervised by TUC professor Morten C. Melaaen. 

CO2capture‐Grenlandleadstheway(2008‐2012)

The project is supported by the Telemark Province Municipality (Telemark fylkeskommune). The total 

budget is MNOK 1.8. These resources are mainly used for funding two part‐time professorships at 

TUC, dedicated to CO2 capture research, the two professors are Dag Eimer and Wilhelm Rondeel.  

Optimizationandenvironmentalimprovement ofCO2captureprocesses(2008‐2012)

This strategic research programme (SIP ‐ "Strategisk Instituttprogram") is supported by the 

Norwegian Research Council. The budget is NOK 4.5 Mill. One PhD student, supervised by Klaus‐

Joachim Jens, works on this Tel‐Tek project.  

ChannelIntegratedTreatment(2008‐2012)

The project is supported by the Norwegian Research Council and StatoilHydro. The total budget is 

MNOK 20. Tel‐Tek has been awarded a contract from StatoilHydro, who operates this project. Two 

PhD students work on this project, supervised by TUC professors Morten C. Melaaen and Dag Eimer. 

CCSSkagerag/Kattegat(2009‐2011)

The focus of this Interreg project is on concrete CO2 handling solutions for the Skagerak region of 

Scandinavia. There is cooperation across national borders of Denmark, Sweden and Norway, across 

several industry segments and across regional authorities in the participating countries. Main project 

contributors are Chalmers (Chalmers University of Technology, Gothenburg), GU (University of 

Gothenburg), Tel‐Tek and UiO (University of Oslo). The project is supported by EU (Interreg KASK) 

and Norwegian and Swedish public entities. The total budget is €1,300,000. See separate web page 

for more information. TUC professor Wilhelm Rondeel contributes in this Tel‐Tek project. 

 

Page 11: Annual Report PEA 2011 - USN

 

11  

Biogasfrom agriculturepointsources–processoptimization (2009‐2013)

This research is supported by TUC strategic funds, the Norwegian agriculture department (Statens 

landbruksforvaltning), and Innovation Norge.  One PhD student is supervised by TUC professor Rune 

Bakke. 

Biogasprocesscontrol(2009‐2013)

The research is supported by TUC strategic funds, the Norwegian agriculture department (Statens 

landbruksforvaltning) and Innovation Norge. One PhD student is supervised by TUC professors Bernt 

Lie and Rune Bakke. 

BetterandmoreintelligentlyformulatedCO2absorbents(2010‐2013)

This research project is supported by the Norwegian Research Council and Gassnova through the 

CLIMIT research programme. The total budget is MNOK 16. The project is run by TUC professors Dag 

Eimer and Klaus‐Joachim Jens, who supervise two PhD students. 

CO2capturefrom industrial pointsourcesandfurtherdevelopmentofaminereclaimerwastehandlingbyincinerationandbiologicaltreatment(2010‐2014)

This research project (type KMB) is supported by the Norwegian Research Council and Gassnova 

through the CLIMIT research programme, and by industrial and academic partners. The total budget 

is MNOK 12. The project is run by Tel‐Tek, but TUC personnel are managing the four work packages 

of the project:  I) CO2 capture and energy integration (Professor Morten C. Melaaen), II) Chemical 

characterisation of amines and degradation products (Professer Klaus‐Joachim Jens), III) Bio‐

degradation of amine waste (Professor Rune Bakke), IV) Amine waste as a NOx reduction agent in 

incineration (Associate Professor Lars‐André Tokheim). Two PhD students are educated and 1 post 

doc position is part of the project, which involves international cooperation with international 

universities (Chalmer’s and Denmark Technical University) and industrial companies. 

Waterdelugeresearchforoffshoreapplications(2010‐2014)

Fire and explosions prove to be a serious threat to offshore petroleum activity. As an option to heavy 

fire walls, a system of water deluge nozzles could be implemented. To validate the effectiveness and 

safety aspect of such systems, large scale CFD simulations are conducted. Accurate water droplet 

sizes and velocities are required in these numerical models. Statoil ordered this research from TUC 

and Tel‐Tek in the form of a 5 MNOK project lead by Professor Dag Bjerketvedt. PhD student Joachim 

Lundberg works on the project. An advanced Copper Vapour Laser has been bought and installed as 

part of the research program. 

Li‐ionbatteries(2011‐2013)

This project is part of a Miljøbil Grenland A/S development project. The goal is to develop and test 

batteries to ensure safe integration of new energy technologies. Professor Dag Bjerketvedt leads the 

TUC part of this project. 

Page 12: Annual Report PEA 2011 - USN

 

12  

Hydrogensafety ‐InternationalEnergy Agency ‐HydrogenImplementingAgreement ‐Task31(2011‐2013)

This project is a continuation of the previous IEA‐HIA task 19 and concerns the safety aspect of 

hydrogen infrastructure. As new energy technology develops there is a need for safe 

implementation. TUC is a member of this IEA task, and Associate Professor Knut Vågsæther is the 

leader of subtask A2 Ignition and Combustion. The contribution of TUC is mainly towards research on 

detonation‐deflagration transition and flame propagation in inhomogeneous gas mixtures. Professor 

Dag Bjerketvedt, head of the The Combustion and Process Safety group, and PhD student André 

Vagner Gaathaug work on this project. 

CO2safety (2011‐2014)

As the CCS technology develops it needs infrastructure and facilities. There are risks associated with 

storage and transport of pressurized liquid CO2. If there is a rapid pressure drop or tank/pipeline 

failure, the CO2 could rapidly boil and cause an explosion. Safe integration of new technologies is vital 

to the public opinion. The Combustion and Process Safety group at TUC has worked on this challenge 

for 3 years, providing research results to Statoil. PhD student Sindre Tøsse is currently working on the 

topic of rapid boiling of CO2. He is supervised by Associate Professor Knut Vågsæther. 

BiogasReactorTechnologyforNorwegianAgriculture–BioNA (2011‐2015)

This research project (type KMB) is supported by the Norwegian Research Council, The Norwegian 

Farmers Association (Norsk Bondelag) and Bioplan AS, and involves 8 academic partners in Norway, 

Sweden and Denmark. The total budget is MNOK 16. This research is coordinated by Bioforsk 

(Bioforsk Jord og miljø). One PhD student employed at NTNU is supervised by TUC professor Rune 

Bakke. 

 

   

Page 13: Annual Report PEA 2011 - USN

 

13  

Journalandconferencepapers2011 

Alic, Mirnes, Hauge, Tor Anders, Lie, Bernt. 

Modeling and simulation of a gas cleaning 

section in a Cu/Ni metallurgical plant. 

Computer ‐ Aided Chemical Engineering, Vol 

29. p. 106‐110, 2011 

Amundsen, Lene. An experimental study of 

oil‐water flow in horizontal and inclined pipes. 

PhD Thesis, NTNU and Telemark University 

College (ISBN 9788247127834), 2011. 

Arachinge, Chaminda P.G.V., Ru, Yan, Kanago, 

Mylvaganam S. Interface Detection in Pipe 

Separators Using ECT: Performance with 

reduced number of sensing electrodes. In: 

IEEE Sensors Applications Symposium. 

February 22 ‐ 24, 2011 San Antonio, TX. IEEE 

Press, ISBN 978‐1‐4244‐8063‐0. p. 221‐226, 

2011 

Arakaki Miyashiro, Cecilia. Non‐intrusive mass 

flow measurement of solids in pneumatic 

conveying systems. PhD Thesis, NTNU and 

Telemark University College 2011 (ISBN 

9788247126813), 2011 

Ariyaratne, Hiromi Wijesinghe, Melaaen, 

Morten Christian, Eine, K., Tokheim, Lars‐

Andre. Meat and Bone Meal as a Renewable 

Energy Source in Cement Kilns: Investigation 

of Optimum Feeding Rate. International 

Conference on Renewable Energies and Power 

Quality (ICREPQ’11) 13‐15 April, 2011 

Bakke, Rune, Bergland, Wenche Hennie, 

Hovland, Jon. New technology for anaerobic 

digestion, using granules. International Nordic 

Bioenergy, 5‐9 November, 2011 

Bergland, Wenche Hennie, Botheju, 

Paranavidanelage Deshai, Dinamarca, Carlos, 

Bakke, Rune. Considering Culture Adaptions to 

High Ammonia Consentration in ADM1. SIMS 

2011 the 52nd International Conference of 

Scandinavian Simulation Society, 29‐30 

November, 2011 

Bjerketvedt, Dag, Egeberg, Kjersti, Ke, Wei, 

Gaathaug, Andre Vagner, Vågsæther, Knut, 

Nilsen, SH. Boiling liquid expanding vapour 

explosion in CO2 small scale experiments. 

Energy Procedia, Vol 4. p. 2285‐2292, 2011 

Botheju, Deshai, Bakke, Rune. Oxygen Effects 

in Anaerobic Digestion ‐ A Review. The Open 

Waste Management Journal, Vol 4. p. 1‐19, 

2011 

Botheju, Deshai, Li, Yuan, Hovland, Jon, 

Haugen, Hans Aksel, Bakke, Rune. Biological 

treatment of amine wastes generated in post 

combustion CO2 capture. Energy Procedia, Vol 

4. p. 496‐503, 2011 

Botheju, Paranavidanelage Deshai, Qin, Yanni, 

Vasdal, Knut, Bakke, Rune. Simulation of 

digestate nitrification based on cow manure. 

SIMS 2011 the 52nd International Conference 

of Scandinavian Simulation Society, 29‐30 

November, 2011 

Chladek, Jana, Enstad, Gisle Gotfred, Melaaen, 

Morten Christian. Effect of operating 

conditions and particle properties on 

performance of vertical air‐lift. Powder 

Technology, Vol 207.(1‐3) p. 87‐95, 2011 

Clausen, Trond, Hagen, Svein Thore. Results of 

the Cooporative Learning Program at 

Telemark University College, Norway. 41th 

ASEE/IEEE frontiers in education Conference, 

12‐15 October, 2011 

Dinamarca, Carlos, Bakke, Rune. Process 

parameters affecting the sustainability of 

fermentative hydrogen production: A short‐

review. The International Journal of Energy 

and Environment, Vol 2.(6) p. 1067‐1078, 2011 

Page 14: Annual Report PEA 2011 - USN

 

14  

Dinamarca, Carlos, Ganan, M, Liu, Jing, Bakke, 

Rune. H‐2 consumption by anaerobic non‐

methanogenic mixed cultures. Water Science 

and Technology, Vol 63.(8) p. 1582‐1589, 2011 

Ding, S, Rotter, J.M., Ooi, J.Y, Enstad, G. 

Development of normal pressure and 

frictional traction along the walls of a steep 

conical hopper during filling. Thin‐walled 

structures, Vol 49.(10) p. 1246‐1250, 2011 

 Ding, Songxiong, Dyrøy, A., Karlsen, M., 

Enstad, Gisle Gotfred, Jecmenica, Mladen. 

Experimental Investigation of Load Exerted on 

a Double‐Cone Insert and Effect of the Insert 

on Pressure Along Walls of a Large‐Scale 

Axisymmetrical Silo. Particulate Science and 

Technology, Vol 29.(2) p. 127‐138, 2011 

Eldrup, Nils Henrik, Røkke, Nils Anders. Hva 

koster egentlig CO2‐håndtering?. Magma ‐ 

Tidsskrift for økonomi og ledelse, Vol 14.(2) p. 

42‐56, 2011 

Ergon, Rolf, Halstensen, Maths, Esbensen, Kim 

H. Model choice and squared prediction errors 

in PLS regression. Journal of Chemometrics, 

Vol 25.(6) p. 301‐312 

Ergon, Torbjørn, Ergon, Rolf, Begon, Mike, 

Telfer, Sandra, Lambin, Xavier. Delayed 

density‐dependent onset of spring 

reproduction in a fluctuating population of 

field voles. Oikos, Vol 120.(6) p. 934‐940, 2011 

Feremans, Corinne, Labbe, Martine, Letchford, 

Adam N., Salazar‐Gonzalez, Juan‐Jose. 

Generalized Network Design Polyhedra. 

Networks, Vol 58.(2) Suppl. SI p. 125‐136, 

2011 

Filtvedt, Werner Olav, Melaaen, Morten 

Christian, Holt, Arve, Javidi, Massoud, Olaisen, 

Birger Retterstøl. Composite Distribution 

Solution for Minimizing Heat Loss in a 

Pyrolysis Reactor. International journal of 

Chemical Reactor Engineering, Vol 9., 2011 

 

Fjeld, Elin, Hagen, Svein Thore, Bjerketvedt, 

Dag, Rondeel, Wilhelm. Radiation 

Measurement of High Current Arcs in Air. 

International Conference on Plasma and 

Ionized Gases, 28 August, 2011 

Fjeld, Elin, Hagen, Svein Thore, Bjerketvedt, 

Dag, Rondeel, Wilhelm. Radiation 

Measurements of High Current Arcs in Air. 

ICPIG 2011 Conference, 28 August – 2 

September, 2011 

Gaathaug, Andre Vagner, Vågsæther, Knut, 

Bjerketvedt, Dag. Simulation of DDT in 

Hydrogen‐air behind a single obstacle. The 4th 

International Conference on Hydrogen Safety 

(ICHS), 12‐14 September, 2011 

Glemmestad, Bjørn. Moderne regulering og 

optimalisering innen vannktaft. 

Produksjonsteknisk konferanse, 8‐9 March, 

2011 

Gujral, Paman, Amrhein, Michael, Ergon, Rolf, 

Wise, Barry M., Bonvin, Dominique. On 

multivariate calibration with unlabeled data. 

Journal of Chemometrics, Vol 25.(8) p. 456‐

465, 2011 

Halvorsen, Britt Margrethe, Jayarathna, 

Chameera Kanchana. Experimental and 

computational study of pressure drop and 

void fraction in a bubbling fluidized bed. In: 

Computational Methods in Multiphase Flow 

VI. WIT Press 2011 ISBN 978‐1‐84564‐518‐2. p. 

177‐189, 2011 

Haugen, Hans Aksel, Aagaard, Per, Thyberg, 

Brit Inger, Kjärstad, Jan, Langlet, David, 

Melaaen, Morten Christian, Liljemark, Stefan, 

Bergmo, Per Eirik Strand, Skagestad, Ragnhild, 

Mathisen, Anette, Jarsve, Erlend Morisbak, 

Faleide, Jan Inge, Bjørnsen, Dag. CCS in the 

Page 15: Annual Report PEA 2011 - USN

 

15  

Skagerrak/Kattegat area. Energy Procedia, Vol 

4. p. 2324‐2331, 2011 

Jayarathna, Sanoja A., Lie, Bernt, Melaaen, 

Morten Christian. NEQ rate based modeling of 

an absorption column for post combustion 

CO2 capturing. Energy Procedia, Vol 4. p. 

1797‐1804, 2011 

Jens, Klaus‐Joachim, Eimer, Dag Arne. Better 

and more intelligently formulated absorbants. 

CLIMIT dagene, 5‐6 October 2011 

Kanago, Mylvaganam S., Andresen, Kent, 

Bergli, Idar G., Foss, Kristian. Sensing and 

control with Delta V. Proceedings, World 

Congress on Engineering and Technology 

Oct.28‐Nov.2, Shanghai, China. IEEE Press 

2011 ISBN 978‐1‐61284‐363‐6. p. 733‐738, 

2011 

Kolstad, Odd Sverre. Auto‐CAD 2012. 

Gyldendal Norsk Forlag A/S 2011 (ISBN 978‐

82‐05‐41965‐0) 

Komperød, Magnus, Bones, John Atle, Lie, 

Bernt. A Sensor Fusion Algorithm for Filtering 

Pyrometer Measurement Noise in the 

Czochralski Crystallization Process. Modeling, 

Identification and Control, Vol 32.(1) p. 17‐32, 

2011 

Linge, Svein. Men’s Artistic Gymnastics: a new 

high bar‐gymnast model with sensitivity 

analysis. Sports Engineering, Vol 14. p. 39‐47, 

2011 

Linge, Svein, Haughton, P.D.W., Løvgren, Alf 

Emil, Mardal, Kent‐Andre, Helgeland, A, 

Langtangen, Hans Petter, Støverud, Karen‐

Helene. Cyclic Cerebrospinal Fluid Flow (1): 

Towards the Understanding of Cerebrospinal 

Fluid Flow Dynamics in Chiari I Malformation. 

ASNR 49th Annual Meeting & the Foundation 

of the ASNR Symposium, 4‐9 June, 2011 

Linge, Svein, Haughton, Victor, Løvgren, Alf 

Emil, Mardal, Kent‐Andre, Helgeland, Anders, 

Langtangen, Hans Petter. Effect of Tonsillar 

Herniation on Cyclic CSF Flow Studied with 

Computational Flow Analysis. American 

Journal of Neuroradiology, Vol 32. p. 1474‐

1481, 2011 

Linge, Svein, Mardal, Kent‐Andre, Haughton, 

Victor, Helgeland, Anders. Cerebrospinal fluid 

flow characteristics at double heart rate. 

ESNR, 21‐25 September, 2011 

Munasinghe, Ajith Sisira Kumara, Øi, Lars Erik. 

Process simulation of water wash in CO2 

absorption using monoethanolamine. 3rd 

International Symposium on Environmental 

Management, 26‐28 October, 2011 

Rahimi Sharefi, Behzad, Zhou, Wenjing, 

Glemmestad, Bjørn, Lie, Bernt. The effects of 

compressibility of water and elasticity of 

penstock walls on the behavior of a high head 

hydropower station. SIMS 2011 The 52nd 

International Conference of Scandinavian 

Simulation Society, 29‐30 November, 2011 

Rautenbach, Christo, Jayarathna, Chameera 

Kanchana, Melaaen, Morten Christian, 

Halvorsen, Britt Margrethe. Extension of a 

model for the distribution of voidage around 

bubbles in a fluidized bed. In: Computational 

Methods in Multiphase Flow VI. WIT Press 

2011 ISBN 978‐1‐84564‐518‐2. p. 189‐198, 

2011 

Rautenbach, Christo, Melaaen, Morten 

Christian, Halvorsen, Britt Margrethe. 

Investigating the influence of fines in fluidized 

bed reactors using 3D ECT images. In: 

Computational Methods in Multiphase Flow 

VI. WIT Press 2011 ISBN 978‐1‐84564‐518‐2. p. 

141‐151, 2011 

Rautenbach, Christo, Mudde, R. F., Melaaen, 

Morten Christian, Halvorsen, Britt Margrethe. 

The influence of the experimental span of 

Time‐resolved X‐ray tomography on dynamic 

parameters in a fluidized bed. Proceedings, 

Page 16: Annual Report PEA 2011 - USN

 

16  

Industrial fluidization South Africa (IFSA), 

Johannesburg, South Africa 16‐17 november. 

South African Institute of Mining and 

Metallurgy, ISBN 978‐1‐920410‐25‐4. p. 193‐

205, 2011 

Ru, Yan, Kanago, Mylvaganam S. Frame by 

Frame Wavelet Decomposition of Electrical 

Capacitance Values for Real Time Tomometric 

Applications. Proceedings, IEEE SENSORS 

2011, Limerick, Irland 28‐31 October, IEEE 

Press 2011, ISBN 978‐1‐4244‐9288‐6. p. 1851‐

1855, 2011 

Ru, Yan, Kanago, Mylvaganam S. Performance 

monitoring of ultrasonic transducers with 

laser vibrometers. In: SAS 2011. IEEE Sensors 

Applications Symposium. February 22 ‐ 24, San 

Antonio, TX. IEEE Press 2011 ISBN 978‐1‐4244‐

8063‐0. p. 64‐69, 2011 

 Ru, Yan, Melaaen, Morten Christian, Kanago, 

Mylvaganam S. Inferential Methods for Flow 

Regime Control in Multi‐Phase Flow with 

Electrical Capacitance Tomometry. 

Proceedings, World Congress on Engineering 

and Technology Oct.28‐Nov.2, Shanghai, 

China. IEEE Press 2011, ISBN 978‐1‐61284‐

363‐6. p. 50‐, 2011 

Ru, Yan, Pradeep, Chaminda, Mylvaganam, 

Saba. Neural networks in electrical 

capacitance tomography (ECT)‐based interface 

detection. Measurement science and 

technology, Vol 22.(10), 2011 

Sharma, Roshan, Fjalestad, Kjetil, 

Glemmestad, Bjørn. Modeling and Control of 

Gas Lifted Oil field with five oil wells. SIMS 

2011 the 52nd International Conference of 

Scandinavian Simulation Society, 29‐30 

November, 2011 

Støverud, Karen‐Helene, Mardal, Kent‐Andre, 

Haughton, Victor, Langtangen, Hans Petter, 

Linge, Svein. Cyclic Cerebrospinal Fluid Flow 

(II): The role of Cerebrospinal Fluid Pressure in 

the Pathogenesis of Syringomyelia. ASNR 49th 

Annual Meeting & the Foundation of the ASNR 

Symposium, 4‐9 June, 2011 

Svendsen, John Arild, Eimer, Dag Arne. Case 

Studies of CO2 Capture Columns based on 

Fundamental Modeling. Energy Procedia, Vol 

4. p. 1419‐1426, 2011 

Svendsen, Kjetil, Hagen, Svein Thore. 

Modeling and optimization of coolant channel 

cross sections in induction heating coils. 

Compel, Vol 30.(5) p. 1550‐1557, 2011 

Thapa, Rajan Kumar, Rautenbach, Christo, 

Halvorsen, Britt Margrethe. Investigation of 

flow behaviour in biomass gasifier using 

Electrical capacitance Tomography (ECT) and 

pressure sensors. International Conference on 

Polygeneration Strategies ‐ ICPS11, 30 August 

– 1 September, 2011 

Viumdal, Håkon, Wu, Kuo‐Ting, Kanago, 

Mylvaganam S. Dependency of Signal to Noise 

Ratio on Transducer Diameter and Buffer 

Diameter in Guided Wave Time Domain 

Reflectometry.Proceedings, IEEE International 

Ultrasonics Symposium, 2011 

Wahumpurage, Amaranath Sena Kumara. An 

Experimental Study of Oil‐Water Flow in Pipes. 

PhD Thesis, NTNU and Telemark University 

College, 2011 

Wang, Tielin, Jens, Klaus‐Joachim. Oxidative 

Degradation of 2‐Amino‐2‐Methyl‐1‐propanol. 

1st Post Combustion Capture Conference 

PCCC1, 17‐19 May, 2011 

Wang, Tielin, Jens, Klaus‐Joachim. Oxidative 

Degradation Study of AMP for CO2 Post‐

combustion Capture. 6th Trondheim 

Conference on CO2 Capture, Transport and 

Storage TCCS‐6, 14‐16 June, 2011 

Winkler, Dietmar, Andreassen, Ingvar. Stability 

Analysis of AGC in the Norwegian Energy 

System. The 52nd Scandinavian Conference on 

Page 17: Annual Report PEA 2011 - USN

 

17  

Simulation and Modeling: SIMS, 29‐30 

September, 2011 

Winkler, Dietmar, Thoresen, Hege Marie, 

Andreassen, Ingvar, Perera, Magamage 

Anushka Sampath, Sharefi, Behzad Rahimi. 

Modelling and Optimisation of Deviation in 

Hydro Power Production. 8th International 

Modelica Conference, 20‐22 March, 2011 

Yusuf, Rahel, Halvorsen, Britt Margrethe, 

Melaaen, Morten Christian. Eulerian–Eulerian 

simulation of heat transfer between a gas–

solid fluidized bed and an immersed tube‐

bank with horizontal tubes. Chemical 

Engineering Science, Vol 66.(8) p. 1550‐1564, 

2011 

Zakeri, Ali, Einbu, Aslak, Wiig, Per Oscar, Øi, 

Lars Erik, Svendsen, Hallvard Fjøsne. 

Experimental investigation of pressure drop, 

liquid hold‐up and mass transfer parameters 

in a 0.5 m diameter absorber column. Energy 

Procedia, Vol 4. p. 606‐613, 2011 

Zhou, Wenjing, Lie, Bernt, Glemmestad, Bjørn. 

Modelling and Control of a Typical High Head 

Hydropower Plant. Proceedings, World 

Congress on Engineering and Technology 

Oct.28‐Nov.2, Shanghai, China. IEEE Press 

2011 ISBN 978‐1‐61284‐363‐6. p. 36‐42, 2011 

Øi, Lars Erik, Shchuchenko, Vladyslav. 

Simulation of energy reduction in CO2 

absorption using split‐stream configurations. 

4th International Scientific Conference on 

Energy and Climate Change, 13‐14 October, 

2011 

Øyvang, Thomas, Fjeld, Elin, Rondeel, 

Wilhelm, Hagen, Svein Thore. High Current Arc 

Erosion on Copper Electrodes in Air. IEEE Holm 

Conference on Electrical Contacts, p. 1‐6, 2011

 

 

   

Page 18: Annual Report PEA 2011 - USN

 

18  

Laboratoryequipment 

Below is an alphabetically ordered list of equipment used in our research. 

 

Anaerobic digestion bioreactors 

Atomic absorption spectrometer 

Autoclave 

Biofilm reactors 

Biochemical Oxygen Demand (BOD) analyzer 

Bomb calorimeter 

CO2 capture rig 

COD analyzer 

Copper Vapour Laser 

Densimeter 

Differential Scanning Calorimeter 

Droplet chamber 

Electrical capacitance tomography 

Electrical resistance tomography 

Equilibrium cell 

Fast thermocouples 

Firefly IR laser  

Flow Injection Analyzer 

Fluidized bed systems 

Gas chromatographs 

Gas solubility cell 

GC/MS system 

Goniometer 

High speed video cameras  

High speed (100 MS/s) logging system 

Hybrid bioreactors 

Ion exchange chromatograph for cations 

Ion exchange chromatograph for anions 

IR spectrophotometer 

Jar test equipment 

Jenike tester 

Jet‐DDT rig  

Laminar jet absorber 

Large scale pressure measurement equipment 

Laser Doppler Anemometry (LDA) 

Liquid chromatograph 

Liquid CO2 jet diagnostics system 

Loading cell 

Majac Jet Mill 

Membrane units 

Microscopes 

Multiphase flow rig 

Particle Image Velocimeter (PIV) 

Phase Doppler Anemometer (PDA) 

Piezoelectric pressure transducers 

Pin mill 

Radiometers 

Rheometer 

Page 19: Annual Report PEA 2011 - USN

 

19  

 

 

 

 

Sample splitter 

Schlieren with PalFlash 501 

Sedigraph particle size analyzer 

Sieving machine 

Strain gauge pressure transducers 

Sympatec size analyzer 

 

 

 

 

 

Thermogravimetric analyzer 

Total Organic Carbon (TOC) analyzer 

Turbulent combustion rig 

Unaxial tester 

UV spectrophotometer 

Water deluge characterization system

 

 

   

Page 20: Annual Report PEA 2011 - USN

 

20  

MSctheses2011 

Liang Xiong: Large scale test of Calcium Nitrate 

for optimization of Biogas production 

processes (Supervisors: Rune Bakke and 

Deshai Botheju) 

Shyam Bahadur Thapa: Pilot scale biogas 

process performance (Supervisors: Rune 

Bakke and Wenche Bergland) 

Yanni Qin: Nitrification of digested cow 

manure (Supervisors: Rune Bakke and Deshai 

Botheju) 

Migel Hewage Jinadasa: Methane production 

combining digestion and photo synthesis 

(Supervisors: Rune Bakke, Lars Erik Øi and Finn 

Haugen) 

Ying Feng: Adapting the standard ADM1 

model to an experimental biogas reactor 

(Supervisors: Rune Bakke, Finn Haugen, 

Deshai Botheju) 

Xu Mengning: Densities of CO2‐loaded 

aqueous amine solutions (Supervisors: Dag 

Eimer and Morten Chr. Melaaen) 

Liu Min: CCS in the Skagerrak/Kattegatt region 

– transport options (Supervisor: Wilhelm 

Rondeel) 

Vladyslav Shchuchenko: Development of CO2 

removal process optimization methodology 

based on process simulation and cost 

estimation tools (Supervisor: Lars Erik Øi) 

Li Liu: Butane dehydrogenation (Supervisor: 

Klaus‐Joachim Jens) 

103266 Li, Liu 103266 Li, Liu: Biomass Micro 

Fuel combustion in laboratory kiln (Supervisor: 

Lars‐André Tokheim) 

"Martin Flodnes Skibenes: Power production 

from osmotic pressure difference  

between fresh water and sea water 

(Supervisor: Bernt Lie)" 

Øyvind Hasli: Biomass Micro Fuel: Collection, 

preparation and combustion properties 

(Supervisor: Lars‐André Tokheim) 

Marius Røring: Comparison of oil droplet 

sizing techniques – Laser Diffraction vs. Optical 

video technique (Supervisor: Knut Vågsæther) 

Yi Wenjuan: Physical solubility and mass 

transfer of carbon dioxide in aqueous MEA 

solutions via volume‐drop method 

(Supervisor: Dag Eimer) 

Espen Hansen: Aspen HYSYS and Aspen Plus 

simulation programs for CO2  absorption 

(Supervisor: Lars Erik Øi) 

Stian Dreyer Jonskås: Multiphase flow 

simulations using Leda‐Flow together with K‐

Spice (Supervisor: Britt Halvorsen) 

Erandi Wijeratne: Inflow control and packers 

in horizontal oil wells (Supervisor: Britt 

Halvorsen) 

Dragan Pavlovic: Improving the efficiency of a 

coal power plant using CLC (Supervisor: Britt 

Halvorsen) 

Kjetil Brakstad: Inflow control and packers in 

horizontal oil wells (Supervisor: Britt 

Halvorsen) 

Kristin Søntvedt Nomme: Analysis of oxidative 

degradation of amines by Ion Chromatography 

(Supervisor: Klaus‐Joachim Jens) 

Henriette Sørensen: HPLC analysis of amine 

waste originating from a CO2 capture unit 

(Supervisor: Klaus‐Joachim Jens) 

 

Page 21: Annual Report PEA 2011 - USN

 

21  

 

 

Van Khanh Tong: Determination of equilibrium 

constants for the CO2 capture reaction by 

amines (Supervisors: Klaus‐Joachim Jens and 

Gamunu Arachchige) 

Suranga Chaminda: Laser measurements of 

fire water droplet  (Supervisors: Dag 

Bjerketvedt, Knut Vågsæther, Marius Lysaker 

and André Gaathaug) 

Shun Zhang: Numerical study of dispersed oil‐

water flow in gravity settler (Supervisor: Knut 

Vågsæther) 

Rajan Kumar Thapa: Fluidized Bed (Supervisor: 

Britt Halvorsen) 

Sondre Luca Helgesen: Investigating of vortex 

induced vibrations on complex pipe structures 

(Supervisor: Mladen Jecmenica) 

Rabin Bilas Pant: Status of Industrial Wireless 

Sensor Networking for Process Control with 

lab‐scale intermediate measurement node for 

extension of WSN Coverage (Supervisors: Saba 

Mylvaganam and Chaminda Pradeep) 

Sigmund Viker Utklev: Automatic models for 

geographic analysis applied to railway lines 

(Supervisor: Marius Lysaker) 

Manjula Pathiranage: Evaluation of rotary kiln 

modelling results by experimental data from 

full‐scale tests (Supervisors: Lars‐André 

Tokheim and Hiromi Ariyaratne) 

Hege Marie Thoresen: Control and 

optimisation of ‘Kragerø‐vassdraget’ 

(Supervisors: Bjørn Glemmestad and Dietmar 

Winkler) 

Roshan Sharma: Gas lift control and 

optimisation for a field with five oil wells 

(Supervisor: Bjørn Glemmestad) 

 

 

Emuobosa Utake: Flow rate estimation and 

data reconciliation for gas lifted oil wells 

(Supervisors: Carlos Pfeiffer and Bjørn 

Glemmestad) 

Olena Manova: Surge control for subsea turbo 

compressors and multi‐phase pumps using 

cascade‐loop with torque or power control as 

the inner fast loop (Supervisor: Bjørn 

Glemmestad) 

Anushka Perera: Port‐Hamiltonian modeling 

and control of hydro power systems 

(Supervisor: Bernt Lie) 

Behzad Rahimi Sharefi: Modeling for control 

of hydro power systems (Supervisors: Bernt 

Lie) 

Peng Xie: Optimal location of sensors in 

dynamic system (Supervisor: Bernt Lie) 

Augustine Ufeanei: Modelling and control of 

industrial boilers and furnaces (Supervisor: 

Carlos Pfeiffer) 

Sunday Success Obada: Tuning techniques for 

Linear Model Predictive Control (Supervisor: 

Carlos Pfeiffer) 

Arome Damian Okpanachi: Modeling, 

Identification and Control of separator 

(Supervisor: David Di Ruscio) 

Najmeh Masoudi: Development of a Model for 

estimation of the longitudinal and transversal 

slope of a road based on data from a tri‐axis 

gyroscope and accelerometer sensor 

(Supervisor: David Di Ruscio) 

Ingvar Andreassen: Stability Analysis of AGC in 

the Norwegian Energy System (Supervisor: 

Dietmar Winkler) 

 

Page 22: Annual Report PEA 2011 - USN

 

22  

 

Trond Vidar Richvoldsen: ModBus protocol 

tester with record/replay option (Supervisor: 

Nils‐Olav Skeie) 

Sen Na: Wireless Sensor Network based on 

RFID sensors, with system integration 

(Supervisors: Morten Pedersen and Nils‐Olav 

Skeie) 

Ronnie Anseth: Monitoring and control of 

Lithium‐ion batteries (Supervisors: Magne 

Waskaas and Nils‐Olav Skeie) 

 

Sandeep Kumar Gandluru: Ultrasonic Level 

Measurements with buffer rods (Supervisor: 

Saba Mylvaganam) 

Raghunath Balasubramanian: Use of CANbus 

X‐analyser from Softing to access CANbus 

subsea instruments (Supervisors: Saba 

Mylvaganam) 

Santosh Karki: Powder Power – a feasibility 

study (Supervisor: Gisle Enstad) 

 

 

 

   

Page 23: Annual Report PEA 2011 - USN

 

23  

PhDcoursesgivenin2011TUC offers more than 20 PhD courses. An overview of courses given in 2011 is presented below. 

D0110 Processanalyticaltechnology(5ECTScredits)

Course objectives:  Give candidates basic insight and knowledge related to process 

experimental design, representative process sampling and multivariate 

process data analysis 

Course description:  Process Analytical Technology is currently revolutionizing industrial 

production. Instead of bringing samples to the central laboratory, PAT 

brings the analytical instruments directly to the production process, most 

often in the form of multi‐channel instrumentation opening up for a 

powerful multivariate data modeling (chemometrics). There are many 

benefits: increased process understanding, increased opportunities for 

process monitoring and control, increased profitability. Content:  1. 

Introduction to Process Analytical Technology, 2. Multivariate Data analysis, 

3. Process sampling ‐ Theory of sampling, 4. On‐line process analytical 

techniques – overview, 5. Process analytical techniques: in‐depth 

treatment: Acoustic chemometrics and Multivariate Image Analysis (MIA) 

Responsible:  Associate professor Maths Halstensen 

No of students 2011:  9 

 

D0308 MatrixMethods(5ECTScredits)

Course objectives:  To develop an overview over problems that can be formulated as matrix 

equations, to acquire practice in formulating equations in matrix form, to 

analyze over determined, under determined and degenerate sets of 

equations, and to get an understanding of some methods to solve such 

equations.  

Course description:  Brief repetition: Linear equations, row equivalence, rank, Gauss elimination, 

Echelon form, LU‐decomposition. Vector spaces, linear mappings, basis, 

coordinates and coordinate changes. Orthogonality, inner products, QR‐

decomposition. Least squares method. Determinants. Eigenvalues, similar 

matrices, diagonalization. (Jordan canonical form). Functions of matrices, 

Cayley‐Hamilton's theorem. Solution of linear differential equations, 

stability. Orthogonal projections. The spectral theorem for normal matrices. 

Quadratic forms. Main axis theorem. Sylvester theorem. Singular value 

decomposition. 

Responsible:  Professor Bernt Lie 

No of students 2011:  5 

Page 24: Annual Report PEA 2011 - USN

 

24  

 

D1108 Advanced Combustion(10 ECTScredits)

Course objectives:  The course will give advanced knowledge in the topics chosen. 

Course description:  The course deals with fundamental aspects of combustion and combustion 

theory. The conservation equations and reaction kinetics are treated, as 

well as premixed flames, diffusion flames, droplet combustion, explosions, 

detonations, ignition, turbulent flow, turbulent combustion and combustion 

of solid fuels. 

Responsible:  Professor Dag Bjerketvedt 

No of students 2011:  2 

 

D1608 SystemIdentification(10 ECTScredits)

Course objectives:  This course gives a thorough understanding of the methods of System 

Identification, focusing on subspace based methods. This is direct methods 

based on projection theory and robust numerical methods from linear 

algebra. The course might be looked upon as a bridge between the theories 

for system identification of dynamic systems and the theories for static and 

multivariate data analysis and modelling. 

Course description:  Linear algebra, like QR decomposition, SVD and projection theory. 

Ortogonal and oblique projections. Regularisation and regression methods 

like principal component analysis and regression (PCA, PCR), as well as 

partial least squares  (PLS). System‐ and  realization theory for dynamic  and 

linear stochastic systems. Indirect and direct methods for subspace based 

system identification. Important methods like CVA, ROBUST‐N4SID, MOESP 

and DSR. Identification of system order. Identification in closed‐loop 

systems. Expanding to bilinear systems. Recursive methods. Optimization 

and characteristics of the methods. Prediction error methods, instrumental 

variables methods, the maximum likelihood method. 

Responsible:  Associate Professor David Di Ruscio 

No of students 2011:  1 

 

 

Page 25: Annual Report PEA 2011 - USN

 

25  

D1508 LinearSystemsTheory(10ECTScredits)

Course objectives:  The course aims at giving an introduction to advanced theory for linear 

multivariable systems based on a state space description, matrix fraction 

description, and with an overview of geometric theory. Proofs of results 

and the ability to apply the developed methods, are emphasized. 

Course description:  (i )Solution of non‐autonomous linear multivariable state space models 

(time invariant and variant). Systems with continuous and discrete time are 

considered; (ii) Stability of multivariable systems, including input‐output 

stability, internal stability, and the use of Lyapunov’s second method for 

stability analysis; (iii) Controllability of linear systems; use of controllability 

matrix, Gramian, and the Popov‐Belevitch‐Hautus method. Corresponding 

methods for observability analysis. Kalman decomposition (canonical 

decomposition) of linear systems. Kalman decomposition of transfer matrix; 

(iv) Matrix fraction description, co‐prime matrices. Linear algebra 

formulation of co‐prime matrices, and numerical methods for the solution 

of such formulations. Minimal realization, realization of Markov 

parameters. Various canonical realizations; (v) State feedback and state 

estimation. Control of tracking systems. Observers. Feedback from 

estimated states; (vi) Controller design from matrix fraction description. 

Pole placement, control, and tracking systems. Implementable transfer 

functions. Modell matching and linear algebra formulation for controller 

design. Zeros and controller performance; (vii) Overview of geometric 

theory. Invariant subspaces and controlled invariant subspaces. 

Controllability and detectability. Disturbance decoupling and non‐

interacting control 

Responsible:  Professor Bernt Lie 

No of students 2011:  1 

 

D0410 Fluid‐ParticleMultiphase flow (10ECTScredits)

Course objectives:  ‐ 

Course description:  The course includes study of phenomena in fluidization in gas/particle 

systems. In addition the course focuses on measurement systems for 

measuring bubble characteristics in fluidized beds. 

Responsible:  Professor Britt Halvorsen 

No of students 2011:  1 

Page 26: Annual Report PEA 2011 - USN

 

26  

D0610 Optimizationofchemicalprocesses(5ECTScredits)

Course objectives:  To provide knowledge about optimization theory and methods and how to 

optimize design and operation of chemical processes 

Course description:  The course describes optimization theory and methods in general 

(optimization for unconstrained functions, linear programming and 

applications, nonlinear programming with constraints, mixed‐integer 

programming, global optimization for problems containing continuous and 

discrete variables), and applications of optimization to chemical processes 

(heat transfer and energy conservation, separation processes, fluid flow 

systems, chemical reactor design and operation, optimization in large‐scale 

plant design and operations, integrated planning, scheduling, and control in 

the process industries). 

Responsible:  Professor Bjørn Glemmestad 

No of students 2011:  1 

 

D0111 Modelling,diagnosisandcontrolofbioprocesses(5ECTScredits)

Course objectives:  To provide knowledge about mathematical modeling, diagnosis and control 

of bioprocesses with focus on anaerob processes for biogas production. 

Course description:  The course covers relevant topics within modelling, diagnosis and control 

related to bioprocesses with focus on anaerob processes for biogas 

production. 

Responsible:  Professor Bernt Lie 

No of students 2011:  1 

 

D0311 Physicalorganic chemistry(10ECTS)

Course objectives:  Thorough understanding of the Linear Free Energy Relationship (LFER) 

concept 

Course description:  General in‐depth topics in organic chemistry such as reaction mechanisms, 

molecular structure, bonding and thermodynamics.  Experiments related to 

thermodynamics and kinetics of organic reactions. LFER in depth study: 

statistical, thermodynamic and extra thermodynamic methods 

Responsible:  Professor Klaus‐Joachim Jens 

No of students 2011:  1 

   

Page 27: Annual Report PEA 2011 - USN

 

27  

Guestlecturesandseminars2011     

Date  Topic  Lecturer      

12 April  Concentration and flow measurement using electrical capacitance tomography 

Malcolm Byars, Director, Tomoflow Ltd., Visiting Professor at the University of Manchester 

     

11 May  Multi phase flow metering: Current pulse electrical resistance tomography in detection of regions of bubble formation, and estimation of bubble size using optical capillary method 

Bill Randall, Department of Chemical Engineering, University of Cape Town 

     

1 September  Advanced Magnetic Camera Technologies and their Applications in Aging Aircraft, Express Train and Pipelines 

Prof. Jinyi Lee, Research Centre for Real Time NDT, Chosun University, Gwangju, Republic of Korea 

     

14 November  Laser Vibrometry  Staffan Hedlund, Acoutronic AB, SE‐181 23 Lidingö  

 

 

   

Page 28: Annual Report PEA 2011 - USN

 

28  

MoreinfoinourwebsitesVisit the research section in the TUC web site, www.hit.no, as well as our dedicated CO2 research 

website, www.co2‐lab.com, to learn more about us. 

 

 

 


Recommended