Väitös: Matematiikalla tarkkuutta uusille lämpötilanhallintaratkaisuille

Konsta Huhtala tarkasteli väitöskirjassaan fluidien, kuten veden tai ilman, lämpötilan ja nopeuden käyttäytymistä kuvaavia matemaattisia malleja ja mahdollisuutta vaikuttaa tarkasteltujen mallien fluidille ennustamaan käyttäytymiseen. Erityisesti tavoitteena oli mallien matemaattisiin ominaisuuksiin perustuen suunnitella itsenäisesti toimivia säätäjiä, joilla fluidin lämpötila tai nopeus voitaisiin muuttaa halutuksi.
– Väitöstutkimuksessani tarkastelin tunnettuja matemaattisia malleja fluidien nopeudelle ja lämpötilalle. Tutkimukseni tavoitteena on ollut osoittaa, että näitä hyviksi todettuja malleja voidaan hyödyntää säätäjän suunnittelussa. Vaikka käytetyt mallit ovat matemaattisesti monimutkaisia, niihin perustuva säätäjä fluidin lämpötilan tai nopeuden ohjaamiseksi voi itse asiassa olla verrattain yksinkertainen, taustoittaa Huhtala.
Väitöstutkimus oli luonteeltaan perustutkimusta, jonka keskiössä oli tarkasteltujen fluidimallien matematiikkaan liittyvä tarkastelu. Niin kutsuttu mallipohjainen suunnittelu on eri muodoissa vahvasti läsnä ja siihen perustuvat ratkaisut yleisiä eri aloilla, mikä tuo mahdollisuuksia tutkimuksen soveltamiseen tulevaisuudessa.
– Huoneen lämpötilan säätö on keskeisin tutkimuksessa käsittelemäni havainnollistava esimerkki säätöongelmasta. Matemaattisesti voidaan mallintaa ilman liikettä ja lämpötilaa eri puolilla huonetta. Malliin pohjautuvalla säätöratkaisulla esimerkiksi lämpöpattereiden tai koneellisen ilmanvaihdon toimintaa voitaisiin parantaa sekä käyttömukavuuden että energiatehokkuuden saralla, valottaa Huhtala.
– Tutkimukseni ydin on perustunut matemaattisten lainalaisuuksien tarkasteluun, mallia kynä ja paperi. Toisaalta kehittämäni säätäjät ovat matematiikan puolesta robusteja, eli sietävät mallinnuksen epätarkkuuksia, mikä osaltaan parantaa niiden mahdollisuuksia toimia myös käytännössä. Olisikin mielenkiintoista nähdä tutkimukseni sovelluksena, miten suunnitellut säätöratkaisut suoriutuvat tosielämän säätötehtävistä verrattuna nykyisen valtavirran säätöratkaisuihin, päättää Huhtala.
Diplomi-insinööri Konsta Huhtalan matematiikan alaan kuuluva väitöskirja Robust Output Regulation of Thermal Fluid Flows tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston Informaatiotieteiden ja viestinnän tiedekunnassa perjantaina 8.4.2022 kello 12 Tietotalon salissa TB109, Korkeakoulunkatu 1, Tampere. Vastaväittäjänä toimii Associate Professor Vivek Natarajan Indian Institute of Technology Bombaysta. Kustoksena toimii Associate Professor Lassi Paunonen Informaatiotieteiden ja viestinnän tiedekunnasta.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Konsta Huhtala
040 834 8916
Konsta.huhtala@tuni.fi
Kuvat
Linkit
Tietoja julkaisijasta
Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 21 000 opiskelijaa ja henkilöstöä lähes 4 000.
Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Tampereen yliopisto
Tampereen yliopistosta valmistuu yli 4 400 tutkinto-opiskelijaa11.12.2025 11:10:00 EET | Tiedote
Tampereen yliopistosta valmistuu tänä vuonna reilusti yli 4000 tutkinto-opiskelijaa. Määrä kasvoi viime vuoteen nähden noin kahdellasadalla. 51 prosenttia valmistuneista suoritti ylemmän korkeakoulututkinnon, eli arkkitehdin, diplomi-insinöörin, lääketieteen lisensiaatin tai maisterin tutkinnon.
Tutkijat seurasivat vuoden yläkoulun valmistavaa opetusta: Vasta maahan muuttaneiden kielitaito kehittyy odotusten mukaisesti, mutta tavoite on liian matala11.12.2025 08:30:00 EET | Tiedote
Tutkimus selvitti ensimmäistä kertaa laajasti valmistavaa opetusta suomalaisissa yläkouluissa. Vuoden seuranta paljastaa, että useimmat oppilaat saavuttavat vuoden aikana valmistavalle opetukselle asetetut tavoitteet: lähes yhdeksän kymmenestä ylitti luetun ymmärtämisen tavoitetason, kuullun ymmärtämisessä tavoitetason ylitti neljä viidestä. Kirjoittaminen kehittyi muita taitoja hitaammin. Tavoitetaso ei kuitenkaan välttämättä riitä yläkoulussa pärjäämiseen.
Perla teko -palkinto väkivaltaa koskevalle tutkimukselle, koulutukselle ja vaikuttamistyölle10.12.2025 13:09:13 EET | Tiedote
Lapsuuden, nuoruuden ja perheen tutkimuskeskus (Perla) myönsi vuosittaisen Perla teko -palkinnon vaikuttavasta työstä lapsuuden, nuoruuden ja perheen alueella. Vuonna 2025 palkinnon teemana oli ajankohtainen ilmiö tai teema. Palkinto myönnettiin Tampereen yliopiston sosiaalipolitiikan professori Marita Hussolle väkivaltaa koskevasta tutkimuksesta, koulutuksesta ja vaikuttamistyöstä.
Teollisen myynnin hanke juhlistaa yritysyhteistyötä – koulutus jo hyvässä vauhdissa10.12.2025 12:26:39 EET | Tiedote
Tampereen yliopisto alkoi tänä vuonna kouluttaa diplomi-insinöörejä myyntiosaajiksi. Investointituotteiden ja teknologiapalveluiden koulutus- ja tutkimuskokonaisuus käynnistyi työelämäprofessuurilla.
Tekoälyagentit ratkomaan talotekniikan tuottavuuden haasteita9.12.2025 11:13:11 EET | Tiedote
Business Finland on myöntänyt Co-Innovation rahoituksen projektille, jonka tavoitteena on ratkaista talotekniikka-alan tuottavuusongelmia ja kasvattaa konsortion yritysten kansainvälistä liiketoimintaa. Projektin kokonaisbudjetti on 20 miljoonaa euroa.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme

