23
PhD programme Process, Energy and Automation Engineering Annual Report 2015 Telemark University College, Faculty of Technology

Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

1  

 

 

 

 

PhD programme 

Process, Energy and Automation Engineering 

 

 

Annual Report 2015 

 

Telemark University College, 

Faculty of Technology 

 

 

 

Page 2: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

2  

Process,Energy,andAutomationEngineeringTelemark University College  (TUC)1 has approximately 7 000  students.  Faculty of Technology, with 

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

The faculty has run a PhD programme in Process, Energy and Automation Engineering since 2009, and 

currently 31 PhD students are enrolled in the programme. In 2015, six candidates were awarded the 

PhD degree after finishing their dissertation. 

 

Contact information1: 

University College of Southeast Norway 

Faculty of Technology 

P.O. Box 203 

3901 Porsgrunn 

Phone: +47 35 02 62 00 

Web: www.usn.no 

 

The PhD programme committee at the faculty 2015: 

Prof. Klaus‐Joachim Jens (chairman) 

Prof. Britt Halvorsen 

Prof. Svein Thore Hagen 

Thomas Øyvang2 / Per Morten Hansen3 (PhD students) 

Inger Kristiansen (secretary) 

Assoc. Prof. Lars‐André Tokheim (PhD programme coordinator) 

 

This report was edited by: 

Lars‐André Tokheim, 

PhD programme coordinator 

Email: [email protected] 

 

   

                                                            1 Telemark University College merged with Buskerud and Vestfold University College 1 January 2016. The name of the new institution is University College of Southeast Norway. 2 Until April 2015 3 From May 2015 

Page 3: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

3  

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

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

Doctoral dissertations 2015 .................................................................................................................... 6 

Research groups ...................................................................................................................................... 7 

Research areas ........................................................................................................................................ 9 

Journal papers, conference papers and books 2015 ............................................................................. 11 

Ongoing PhD projects ............................................................................................................................ 16 

Ongoing research projects .................................................................................................................... 18 

Guest lectures, seminars and workshops 2015 ..................................................................................... 23 

 

 

 

 

Page 4: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

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 (Adj. Professor) 

Bjørn Glemmestad (Adj. Professor) 

Svein Thore Hagen (Professor) 

Maths Halstensen (Assoc. Professor) 

Britt Moldestad (Professor) 

Finn Aakre Haugen (Assoc. Professor) 

Gunne J. Hegglid 

Klaus‐Joachim Jens (Professor) 

Bernt Lie (Professor) 

Svein Linge (Professor) 

Marius Lysaker (Assoc. Professor) 

Morten C. Melaaen (Professor) 

Saba Mylvaganam (Professor) 

Carlos Pfeiffer (Assoc. Professor) 

Chandana Ratnayake (Adj. Professor) 

Wilhelm G.J. Rondeel (Adj. Professor) 

Nils‐Olav Skeie (Assoc. Professor) 

Lars‐André Tokheim (Assoc. Professor) 

Håkon Viumdal (Assoc. Professor) 

Knut Vågsæther (Assoc. Professor) 

Magne Waskaas (Professor) 

Lars Erik Øi (Assoc. Professor) 

 

PhDstudents

Cornelius Agu 

Christian Ahoba‐Sam 

Mirnes Alic 

Ronnie Anseth 

Udara Arachchige 

Christian Berg 

Wenche Bergland 

Khim Chantyal 

Amila Chandra 

Mahesh Ediriweera 

André Gaathaug 

Per Morten Hansen 

Ingrid Bokn Haugland 

Chameera Jayarathna 

Wathsala Jinadasa 

Bo Li 

Lu Li 

Helge Lorenzen 

Joachim Lundberg 

Samee Maharjan 

Anjana Malagalage 

Laura Andreína Marcano 

Anushka Perera 

Wathsala Perera 

Chaminda Pradeep 

Kanchan Rai 

Yan Ru 

Gamunu Samarakoon 

Veralia Gabriela Sánchez 

Ole Kristian Sommersel 

Michał Sposób 

Rajan Kumar Thapa 

Sindre Tøsse 

Juan Ignacio Videla 

Zhou Wenjing 

Zhimin Xi 

Thomas Øyvang 

Haavard Aakre 

 

Page 5: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

5  

Postdocfellows

Hiromi Ariyaratne (PhD) 

Elin Fjeld (PhD) 

Christina Perianu (PhD) 

Zulkifli Idris (PhD)

Technicaland administrativestaff(shared withotherTUCunits)

Eivind Fjelddalen (Head Engineer) 

Fredrik Hansen (Senior Engineer)  

Hildegunn Hegna Haugen (Senior Engineer) 

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

Klaus‐Joachim Jens (Department Head Process, Energy and Environment) 

Inger Kristiansen (Higher Executive Officer) 

Jan Gunnar Lode (Head Engineer) 

Morten C. Melaaen (Dean) 

Eshetu Janka Wakjera (Scientist) 

Shuai Wang (Scientist) 

 

Page 6: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

6  

Doctoraldissertations2015 

2015‐1: André Gaathaug: "Hydrogen gas explosions ‐ experimental investigations of deflagrations 

and detonations" (main supervisor: Prof. Dag Bjerketvedt) 

2015‐2: Rajan Kumar Thapa: "Optimization of flow behaviour in gasification reactors” (main 

supervisor: Prof. Britt Halvorsen) 

2015‐3: Gamunu Samarakoon: "Better and more intelligently formulated CO2 absorbents" (main 

supervisor: Prof. Klaus‐Joachim Jens) 

2015‐4: Chaminda Pradeep: "Tomographic approach to automatic and non‐invasive flow regime 

identification" (main supervisor: Prof. Saba Mylvaganam) 

2015‐5: Joachim Lundberg: "Image‐based sizing techniques for fire water droplets" (main supervisor: 

Prof. Dag Bjerketvedt) 

2015‐6: Wenche Bergland: "Two‐stage, high rate biogas process analysis" (main supervisor: Prof. 

Rune Bakke) 

 

 

 

Page 7: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

7  

ResearchgroupsThe faculty has five research groups, listed alphabetically and described below. In addition, faculty 

members participate in two cross‐faculty TUC research groups, also described below.  

Energy and CO2Capture(ECC)

ECC (headed by Prof. Rune Bakke) is doing research on solutions required for the society to switch 

from fossil fuel based energy dependence to a carbon neutral energy matrix. This transition requires 

parallel efforts on: 

Reduction in waste of energy by implementation of more efficient processes, buildings etc., 

applying analysis of energy systems and thermodynamics 

Transition measures to reduce the environmental impacts of exploration and utilization of 

fossil resources and adapting such for growing renewable fractions 

Carbon capture and sequestration (CCS) from point source emissions 

Technology to support more use of carbon neutral renewable energy 

The overall goal of the ECC research group is to make significant contributions to innovative solutions 

to the climate challenge, developing concepts for robust energy matrices and reducing the 

environmental impact of energy technology. Visit our dedicated CO2 research website to learn more 

about us: www.co2‐lab.com 

HydroPower,Transmissionand Distribution(HPTD)

The group (headed by Prof. Svein Thore Hagen) is doing research on methods to produce more 

electrical power from the Norwegian hydro power system. This may be achieved by mathematical 

models or improved measuring techniques. It is also important to ensure reliable transmission and 

distribution of electrical power to all customers. Many components in the grid may be highly 

stressed, e.g. high temperatures.  

ProcessSafety, CombustionandExplosions(PSCE)

The group (headed by Prof. Dag Bjerketvedt) is doing research on explosions and other rapid 

phenomena controlled by flow, heat transfer and chemical reactions. The aim is improved safety in 

the society. Research is done within three main areas; i) experimental investigations, ii) numerical 

computations (CFD) and iii) image processing.  

Self‐Monitoring, AnalysisandReportingTechnologies (SMART)

The main area for the SMART research group (headed by Assoc. Prof. Nils‐Olav Skeie) is optimizing 

the energy consumption and usage of welfare technology in smart buildings.  

The aim of the research group is to develop mathematical models for Self‐Monitoring, Analysis and 

Reporting Technologies (SMART), to let models be able to learn from the monitoring and analysis 

part. These adaptive models can be based on mechanistic (“white”) models and empiric (“black”) 

models as “grey” models. The models should adapt to the way humans are living; humans should not 

adapt to the functions of a smart building. Applications within the energy consumption area and 

welfare technology have a lot of common research challenges related to smart buildings. 

Page 8: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

8  

 

TelemarkModelingand ControlCenter(TMCC)

TMCC (headed by Prof. Bernt Lie) is doing research on generic methods within sensor technology, 

industrial IT, model development with main emphasis on dynamic models, and model based analysis 

and synthesis. Analysis and synthesis includes e.g. computational tools and simulation, optimization, 

design of control systems, monitoring and fault detection. A core idea for TMCC is the transfer of 

methods and tools between various application areas. 

AQUA‐HiT

The members of the water research group are from the Department of Environmental and Health 

Studies and the Department of Process, Energy, and Environmental Technology. Research topics are 

limnology, hydrogeology, hydrology, drinking water, sewage water and sludge treatment, bioenergy, 

extraction of phosphorus from sewage sludge, fish and fisheries, and ecotoxicology. 

CommunityHealthCareServicestoOlderPeople

The group emphasizes research concerning care to older people in the community health care 

services. It has a strong, but not exclusive focus on patient safety and user involvement in nursing 

homes and the home care services. To ensure relevance for practice, research is conducted in close 

collaboration with the community health care services. The group is partner of Centre for Caring 

Research, Southern Norway; a government supported center run by Telemark University College in 

collaboration with the University of Agder. The faculty is involved in the project “Toward a safe home 

living – behavioral classification as a method to detect unusual behavioral for people living alone”. 

The main goal of this project is to identify and describe the requirements for a sensor‐based behavior 

classification system for a safer home living of old and disabled persons living alone. 

 

Page 9: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

9  

ResearchareasTUC is doing research within several different areas, listed alphabetically and described below. 

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. 

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 

activities.  

Gasexplosionsand TechnicalSafety

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

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

IndustrialApplicationsofElectromagnetics

Research  in  this  area  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.  Sub 

groups are doing research on electric drive modelling, energy loss reduction, gas insulated switchgears, 

induction heating and tomography. 

IndustrialAutomationApplications

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

simulation, estimation and monitoring, and control and optimization. Different subgroups are doing 

research on applied chemometrics, hydropower control and process control. 

IndustrialAutomationMethods

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

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

Page 10: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

10  

There are subgroups doing research on model predictive control, sensor technology, state estimation 

and system identification. 

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.  

PowderScienceand Technology

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. 

   

Page 11: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

11  

Journalpapers,conferencepapersandbooks2015 

Adhikari, Umesh; Eikeland, Marianne Sørflaten; Halvorsen, Britt Margrethe. Gasification of Biomass 

for Production of Syngas for Biofuel. Linköping Electronic Conference Proceedings 2015 s. 255‐260 

Agu, Cornelius Emeka; Elseth, Geir; Lie, Bernt. Simulation of Transcritical Flow in Hydraulic structures. 

Linköping Electronic Conference Proceedings 2015 (119) s. 369‐375 

Agu, Cornelius Emeka; Thapa, Rajan Kumar; Halvorsen, Britt Margrethe. Simulation of Simplified 

Model for Kinetics of Biomass Gasification. Linköping Electronic Conference Proceedings 2015 (119) 

s. 81‐89 

Aparecida Da Silva, Katia; Halvorsen, Britt Margrethe. Nearwell Simulation of a horizontal well in 

Atlanta Field in Brazil with AICV®completion using OLGA/Rocx. Linköping Electronic Conference 

Proceedings 2015 (119) s. 131‐139 

Ariyaratne, Hiromi Wijesinghe; Melaaen, Morten Christian; Tokheim, Lars Andre. CFD Modeling of 

Multi‐fuel Combustion of Coal and Meat and Bone Meal (MBM) in a Cement Rotary Kiln. 

International Journal of Modeling and Optimization 2015; Volume 5.(6) s. 353‐360 

Aromada, Solomon A.; Øi, Lars Erik. Simulation of Improved Absorption Configurations for CO2 

Capture. Linköping Electronic Conference Proceedings 2015 s. 21‐30 

Badalge, Jayalanka Chathurangani Liyana; Halvorsen, Britt Margrethe. Near Well Simulation of CO2 

Injection for Enhanced Oil Recovery (EOR). Linköping Electronic Conference Proceedings 2015 (119) s. 

309‐318 

Berg, C; Malagalage, Anjana Tharanga; Agu, Cornelius Emeka; Kaasa, G.‐O.; Vågsæther, Knut; Lie, 

Bernt. Model‐based drilling fluid flow rate estimation using Venturi flume. IFAC‐PapersOnLine 2015; 

Volume 48.(6) s. 171‐176 

Bergland, Wenche Hennie; Dinamarca, Carlos; Torabzadegan, Mehrdad; Nordgård, Anna Synnøve 

Røstad; Bakke, Ingrid; Bakke, Rune. High rate manure supernatant digestion. Water Research 2015; 

Volume 76. s. 1‐9 

Bergland, Wenche Hennie; Saldias Dinamarca, Carlos Antonio; Bakke, Rune. Temperature Effects in 

Anaerobic Digestion Modeling. Linköping Electronic Conference Proceedings 2015 s. 261‐269 

Dalen, Christer; Ruscio, David Luigi Di; Nilsen, Roar. Model‐free optimal anti‐slug control of a well‐

pipeline‐riser in the K‐Spice/LedaFlow simulator. Modeling, Identification and Control 2015; Volume 

36.(3) s. 179‐188 

Ediriweera, Mahesh Priyankara; Halvorsen, Britt Margrethe. A Study of the Effect of Relative 

Permeability and Residual Oil Saturation on Oil Recovery. Linköping Electronic Conference 

Proceedings 2015 (119) s. 339‐346 

Page 12: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

12  

Eikeland, Marianne Sørflaten; Thapa, Rajan Kumar; Halvorsen, Britt Margrethe. Aspen Plus 

Simulation of Biomass Gasification with known Reaction Kinetic. Linköping Electronic Conference 

Proceedings 2015 (119) s. 149‐155 

Fjeld, Elin; Hagen, Svein Thore. Small scale arc fault testing of medium voltage metal enclosed 

switchgear. IEEE Transactions on Power Delivery 2015 (99) 

Fjeld, Elin; Rondeel, Wilhelm; Vågsæther, Knut; Saxegaard, Magne; Skryten, Pål; Attar, Elham. 

Thermal design of Future medium Voltage Switchgear. CIRED Conference Proceedings 2015 

Furuvik, Nora Cecilie Ivarsdatter; Halvorsen, Britt Margrethe. Simulation of CO2‐Distribution in 

Carbonate Reservoir. Linköping Electronic Conference Proceedings 2015 (119) s. 347‐355 

Ghaderi, Ali. On coarse graining of information and its application to pattern recognition. AIP 

Conference Proceedings 2015; Volume 1641. s. 463‐470 

Hagen, Svein Thore; Hasleberg, Harald. Entrepreneurship in higher education ‐ new teaching method. 

EDULEARN proceedings 2015 s. 4717‐4726 

Haugen, Finn; Bakke, Rune; Lie, Bernt; Hovland, Jon; Vasdal, Knut. Optimal design and operation of a 

UASB reactor for diary cattle manure. Computers and Electronics in Agriculture 2015; Volume 111. s. 

203‐213 

Haugen, Hildegunn Hegna; Halvorsen, Britt Margrethe; Eikeland, Marianne Sørflaten. Simulation of 

Gasification of Livestock Manure with Aspen Plus. Linköping Electronic Conference Proceedings 2015 

(119) s. 271‐277 

Idris, Zulkifli Bin; Ang, Lucille Panganiban; Eimer, Dag Arne; Ying, Jiru. Density measurements of 

unloaded and CO2‐loaded 1‐dimethylamino‐2‐propanol at temperatures (298.15 to 353.15) K. 

Journal of Chemical and Engineering Data 2015; Volume 60.(5) s. 1419‐1425 

Idris, Zulkifli Bin; Eimer, Dag Arne. Density Measurements of Unloaded and CO2Loaded 3Amino‐1‐ 

propanol Solutions at Temperatures (293.15 to 353.15) K. Journal of Chemical and Engineering Data 

2015 

Jayarathna, Chameera Kanchana; Mathisen, Anette; Øi, Lars Erik; Tokheim, Lars Andre. Process 

Simulation of Calcium Looping With Indirect Calciner Heat Transfer. Linköping Electronic Conference 

Proceedings 2015 (119) s. 71‐80 

Kahawalage, Amila Chandra; Mathiesen, Vidar; Halvorsen, Britt Margrethe. Near Well CFD Simulation 

of SAGD Extra Heavy Oil Production. Linköping Electronic Conference Proceedings 2015 (119) s. 247‐

254 

Kou, Guandong; Halvorsen, Britt Margrethe. Near Well Simulation of Extra Heavy Oil Production 

Using SAGD. Linköping Electronic Conference Proceedings 2015 (119) s. 157‐168 

Kubberød, Elin; Hagen, Svein Thore. Mentoring models in entrepeneurship education. EDULEARN 

proceedings 2015 s. 4059‐4069 

Page 13: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

13  

Kulakovsky, Leonid; Rosen, Viktor; Sharma, Roshan; Pfeiffer, Carlos; Lie, Bernt. Optimal Operation of 

the Peat Drying Process in Steam Tube Dryers. Linköping Electronic Conference Proceedings 2015 

(119) s. 31‐41 

Lie, Bernt. Improved model for solar heating of buildings. Linköping Electronic Conference 

Proceedings 2015 (119) s. 299‐308 

Lohani, Sunil Prasad; Bakke, Rune; Khanal, Sanjay N. A septic tank‐UASB conbined system for 

domestic wastewater treatment: a pilot test. Water and Environment Journal 2015; Volume 29.(4) s. 

558‐565 

Lohani, Sunil Prasad; Bakke, Rune; Khanal, Sanjay N. Load limit of a UASB fed septic tank‐treated 

domestic wastewater. Water Science and Technology 2015; Volume 72.(8) s. 1455‐1461 

Lund, Espen Gard; Jecmenica, Mladen; Melteig, Ole; Robbersmyr, Kjell G; Karimi, Hamid Reza. 

Development and validation of a nonlinear dynamic impact model for a notch impact. The 

International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2015; Volume 80.(8‐12) s. 1945‐1955 

Lundberg, Joachim; Lysaker, Ola Marius. An Optimization Framework for Tracking Droplets in Fire 

Water Spray Images. Linköping Electronic Conference Proceedings 2015 (119) s. 331‐337 

Maharjan, Samee; Sharma, Roshan; Husøy, Trine; Dirven, Hubert; Andreassen, Monica; Lie, Bernt. 

Modeling and Simulation of Triclosan Kinetics and Distribution in Humans Using a PBPK Model. 

Linköping Electronic Conference Proceedings 2015; Volume 119. s. 279‐288 

Malagalage, Anjana Tharanga; Halvorsen, Britt Margrethe. Near Well Simulation and Modelling of Oil 

Production From Heavy Oil Reservoirs. Linköping Electronic Conference Proceedings 2015 (119) s. 

289‐298 

Nordgård, Anna Synnøve Røstad; Bergland, Wenche Hennie; Bakke, Rune; Vadstein, Olav; Østgaard, 

Kjetill; Bakke, Ingrid. Microbial community dynamics and biogas production from manure fractions in 

sludge bed anaerobic digestion. Journal of Applied Microbiology 2015; Volume 119.(6) s. 1573‐1583 

Pavlova, Yulia; Rondeel, Wilhelm; Kotsar, Oleg. Modeling of the Energy Consumption within the 

Framework of the Energy Efficiency Management. Linköping Electronic Conference Proceedings 2015 

(119) s. 229‐236 

Perera, Anushka; Hauge, Tor Anders; Pfeiffer, Carlos. Parameter and State Estimation of Large‐Scale 

Complex Systems Using Python Tools. Modeling, Identification and Control 2015; Volume 36.(3) s. 

189‐198 

Perera, Anushka; Lie, Bernt; Pfeiffer, Carlos. Structural Observability Analysis of Large Scale Systems 

Using Modelica and Python. Modeling, Identification and Control 2015; Volume 36.(1) s. 53‐65 

Perera, D. Wathsala; Halstensen, Maths; Skeie, Nils‐Olav. Prediction of Space Heating Energy 

Consumption in Cabins Based on Multivariate Regression Modelling. International Journal of 

Modeling and Optimization 2015; Volume 5.(6) s. 385‐392 

Tiller, Michael; Winkler, Dietmar. Where impact got going. Linköping Electronic Conference 

Proceedings 2015 (118) 

Page 14: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

14  

Tørdal, Sondre Sanden; Klausen, Andreas; Karimi, Hamid Reza; Robbersmyr, Kjell G; Jecmenica, 

Mladen; Melteig, Ole. An Application of Image Processing in Vehicle Crash Motion Detection from 

High Frame Rate Video. International Journal of Innovative Computing, Information and Control 

2015; Volume 11.(5) s. 1667‐1680 

Vestøl, Sondre; Wahumpurage, Amaranath Sena Kumara; Melaaen, Morten Christian. 

Pressure drop, flow pattern and hold‐up measurements of gas‐liquid flow in pipes. WIT Transactions 

on Engineering Sciences 2015; Volume 89. 

Vytvytskyi, Liubomyr; Sharma, Roshan; Granstrøm, Ingunn; Lie, Bernt. Modeling for control of run‐of‐

river power plant Grønvollsfoss. Linköping Electronic Conference Proceedings 2015 s. 237‐246 

Vytvytskyi, Liubomyr; Sharma, Roshan; Lie, Bernt. Model based control for run‐of‐river system. Part 

1: Model implementation and tuning. Modeling, Identification and Control 2015; Volume 36.(4) s. 

237‐249 

Vytvytskyi, Liubomyr; Sharma, Roshan; Lie, Bernt. Model based control for run‐of‐river system. Part 

2: Comparison of control structures. Modeling, Identification and Control 2015; Volume 36.(4) s. 251‐

263 

Wakjera, Eshetu Janka; Körner, Oliver; Rosenqvist, Eva; Ottosen, Carl‐Otto. Using the quantum yields 

of photosystem II and the rate of net photosynthesis to monitor high irradiance and temperature 

stress in chrysanthemum (Dendranthema grandiflora). Plant physiology and biochemistry (Paris) 

2015; Volume 90. s. 14‐22 

Wang, Tielin; Jens, Klaus‐Joachim. Towards an understanding of the oxidative degradation pathways 

of AMP for post‐combustion CO2 capture. International Journal of Greenhouse Gas Control 2015; 

Volume 37. s. 354‐361 

Wijeratne, D. I. Erandi; Halvorsen, Britt Margrethe. Computational study of fingering phenomenon in 

heavy oil reservoir with water drive. Fuel 2015; Volume 158. s. 306‐314 

Wijeratne, Dehideniye Ihalagedara Erandi; Halvorsen, Britt Margrethe. Computational Study of Heavy 

Oil Production with Inflow Control Devices. Linköping Electronic Conference Proceedings 2015 (119) 

s. 63‐70 

Øi, Lars Erik; Yuste, Irene Tirados. Heat Pump Efficiencies simulated in Aspen HYSYS and Aspen Plus. 

Linköping Electronic Conference Proceedings 2015 (119) s. 141‐147 

 

Page 15: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

15  

 

National scientific publication points gained at the Faculty of Technology since the startup of the PhD 

programme. PEM = Department of Process, Energy and Environmental Technology; EIK = Department 

of Electrical Engineering, Information Technology and Cybernetics. 

 

 

Page 16: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

16  

OngoingPhDprojects 

PhD student  Research topic  Main supervisor 

Cornelius Agu  Biofuel production via gasification  Prof. Britt Moldestad 

Christian Ahoba‐Sam  Low temperature methanol synthesis catalyzed by copper alcoxide system 

Prof. Klaus‐Joachim Jens 

Mirnes Alic  Modeling, simulation and control of a metallurgical plant 

Prof. Bernt Lie 

Ronnie Anseth  Sensor network for online monitoring and control of energy loss in pipeworks 

Prof. Magne Waskaas 

Udara Arachchige  CO2 capture post combustion, experimental and simulation studies  

Prof. Morten Chr. Melaaen 

Christian Berg  Modeling for automatic control and estimation of influx and loss during drilling operations 

Prof. Bernt Lie 

Amila Chandra  Optimised and increased use of refuse derived fuel in cement kilns 

Assoc. Prof. Lars‐André Tokheim 

Khim Chhantyal  Data fusion based modeling and rheological parameter estimation when using additives in drilling fluids 

Prof. Saba Mylvaganam 

Mahesh Ediriweera  A study of corrosive wear in gas‐particle systems 

Prof. Chandana Ratnayake 

Per Morten Hansen  Experimental and theoretical studies of rapid phase transtion to determine phase transition rates in a BLEVE 

Assoc. Prof. Knut Vågsæther 

Ingrid Bokn Haugland 

Monitoring of scaling in pneumatic conveying systems 

Assoc. Prof. Maths Halstensen 

Chameera Jayarathna 

Fully integrated regenerative calcium cycling  Assoc. Prof. Lars‐André Tokheim 

Wathsala Jinadasa  Process Analytical Technology applied to CO2 solvents 

Assoc. Prof. Maths Halstensen 

Bo Li  Model studies of natural gas conversion catalysts 

Prof. Klaus‐Joachim Jens 

Lu Li  Olefin transformation catalysts  Prof. Klaus‐Joachim Jens 

Helge Lorenzen  Real time observation and analysis of GRID signals for optimal control of GRID performance 

Prof. Saba Mylvaganam 

Samee Maharjan  An image‐processing framework for highspeed films from combustion and gas explosion experiments 

Assoc. Prof. Ola Marius Lysaker 

Anjana Tharanga Malagalage 

Improving Efficiency of Offshore Drill‐cuttings Handling Process 

Prof. Chandana Ratnayake 

Laura Andreína Marcano 

Process simulation and learning technologies  Asoc. Prof. Tiina Komulainen (HiOA) 

Anushka Perera  Model based control in the metallurgical industry 

Prof. Carlos Pfeiffer 

Wathsala Perera  Optimization of energy consumption in buildings based on information from sensor networks 

Assoc. Prof. Nils‐Olav Skeie 

Kanchan Rai  Hydrogen safety  Prof. Dag Bjerketvedt 

Page 17: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

17  

Yan Ru  Usage of process tomographic techniques in the study of flow dynamics in fluid and particulate flow 

Prof. Saba Mylvaganam 

Veralia Gabriela Sánchez 

Smart house technology (Behavior classification as a method to detect unusual behavior for people living alone) 

Prof. Carlos Pfeiffer 

Ole Kristian Sommersel 

Dispersion and ignition of hydrogen leaks  Prof. Dag Bjerketvedt 

Michał Sposób  Biological Removal of Sulphide in EGSB Reactor  Prof. Rune Bakke 

Sindre Tøsse  Biofuel production via gasification  Assoc. Prof. Knut Vågsæther 

Juan Ignacio Videla  Low temperature methanol synthesis catalyzed by copper alcoxide system 

Prof. Bernt Lie 

Zhou Wenjing  Modeling, simulation and control of a metallurgical plant 

Prof. Bjørn Glemmestad 

Zhimin Xi  Sensor network for online monitoring and control of energy loss in pipeworks 

Prof. Chandana Ratnayake 

Haavard Aakre  Modelling of increased oil production with AICD  Prof. Britt Moldestad 

 

 

Page 18: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

18  

Ongoingresearchprojects 

TheChiariMalformationproject(2009‐2016)

The Chiari Malformation project is a collaboration between Simula Research Laboratory, the University 

of Wisconsin (USA), Telemark University College (through Prof. Svein Linge) and others. In brief, the 

aim  is  to  better  understand  Chiari  malformation  via  computer  simulation  models.  Better 

understanding allows better treatment. In simple words, Chiari malformation  is a medical condition 

where the brain partly prevents cerebrospinal fluid from pulsating freely in and out of the skull with 

every heartbeat. This causes severe pressure deviations in the skull and related complications. 

BetterandmoreintelligentlyformulatedCO2absorbents(2010‐2017)

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

CLIMIT research programme. The project is run by TUC professors Dag Eimer and Klaus‐Joachim Jens, 

who have supervised two PhD students through this project. One post doc is also affiliated with the 

project. 

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. 

Sulphideremovalfrom wastewaterstreams(2013‐2016)

The project  is  conducted by TUC with  the  support of YARA AS. TUC  is working on  the design and 

optimization of a fluidized bed reactor for biological sulphide removal. A PhD student was engaged in 

the project in 2014. The project leader is associate professor Carlos Dinamarca, while professor Rune 

Bakke is the main advisor of the PhD student. 

FullyIntegrated RegenerativeCalciumCycling(2013‐2016)

Alstom Norway has been granted funding from Gassnova via the Climit programme for a three‐year 

project investigating the potential of CO2 capture by calcium cycling applying indirect heat transfer in 

the calciner. The project is a cooperation between Alstom Norway, Alstom Power (Germany), Telemark 

University College, Tel‐Tek, IFE and ETH (Switzerland). The project has four different work packages, 

and TUC/Tel‐Tek is strongly involved in one of these. One PhD candidate will be educated at TUC as 

part of the project. Associate professor Lars‐André Tokheim is the sub‐project manager, and he is also 

the main supervisor of the PhD student. 

 

Page 19: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

19  

BiogasValueChains–acomparativestudyofNorwegianand DanishBiogasProduction(2013‐2016)

The main objective of the project is to design effective biogas value chains and to describe how 

Norwegian, Danish and EU governmental regulations affect relevant actors in the value chain. TUC 

professor Rune Bakke cooperates with research institutes, universities and public institutions in this 

three‐year project. The main role of TUC is to supply knowledge of how new processes for high rate 

biogas production, such as “The Telemark Reactor” developed by TUC in cooperation with Tel‐Tek 

and local companies, can make biogas value chains more sustainable. 

Venturichanneltestrig(2014‐2015)

The project is supported by Statoil ASA. The purpose is to find alternative, less expensive methods to 

measure mud flow during drilling operations. A test rig has been constructed as part of a student 

project (spring 2014), and a new student group is working on the rig to get more experimental data. 

Professor Saba Mylvaganam, professor Bernt Lie, adjunct associate professor Geir Elseth and 

assistant professor Morten Pedersen are involved in the project. 

Towardsasaferhomeliving–Behaviorclassificationasamethodtodetectunusualbehaviorforpeoplelivingalone(2014‐2015)

This one‐year research project is supported by "OsloFjordFondet". The project is a co‐operation 

between the Skien municipality and the TUC faculties "Technology" and "Nursing and social work". 

The project focus is innovation of welfare technology for the public sector. The main goal of this 

preliminary research is to identify the requirements from the users, careholders and the designer 

perspectives for next generation of an automatic warning aid system. Important social and ethical 

factors should also be taken into consideration. Professor Carlos Pfeiffer is heading the project. 

A Compact,EnergySavingHyVAB®ProcessforSustainableIndustrialWastewaterTreatment(2014‐2017)

This project is supported by "OsloFjordFondet" and is carried out in cooperation with Biowater 

Technology AS (technology owner; project leader is Dr. Gang Xin) and Norsk spesialolje AS. The total 

budget is MNOK 7, and TUC takes part in the project (professor Rune Bakke, associate professor 

Carlos Dinamarca, Dr. Wang Shuai and co‐workers). 

Currentinterruptioninair‐filledmedium voltageloadbreakswitches(2014‐2017)

The main objective of this project is to improve the thermal performance of medium voltage 

distribution switchgears. Computer modeling and optimized design of critical components are 

applied in order to reduce heat dissipation in contacts and conductors and to improve the heat 

transport to surroundings. Professor Svein Thore Hagen is the TUC project leader, and professor Dag 

Bjerketvedt, adjunct professor Wilhelm Rondeel, associate professor Knut Vågsæther and post doc 

Elin Fjeld participate in the project, which is funded by NFR and ABB. 

 

Page 20: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

20  

CarbonDioxideasaFutureFeedstockforChemicals,Polymersand Fuels(FutureFeed)(2014‐2017)

This research project is run in cooperation with Sintef (Norway), Norner (Norway), University of 

California at Berkeley (USA), University of Torino (Italy) and Texas A&M University (USA). The aim is 

design and tailor synthesis of nanomaterials with catalytic activity and specificity for selected, 

sustainable routes to CO2 conversion, thereby minimizing the energy required for such processes. 

One PhD student is working on the project, which is supported by the RCN Nano2021 program 

(Project number 228157/O70). TUC project manager is professor Klaus‐Joachim Jens. 

CO2captureatNorcem Brevik–FeasibilityStudy(2015‐2016)

Norcem AS, Norway’s sole cement manufacturer, conducts a feasibility study on full‐scale CO2 

capture at the cement plant in Brevik. This is done in cooperation with the CO2 capture technology 

provider Aker Solutions, and with contributions from Norconsult, FL Smidth, TUC and Periti. Associate 

professor Lars‐André Tokheim at TUC participates in the project as a consultant for Norcem. The 

purpose of the study is to evaluate the feasibility of including CO2 capture at the Brevik plant in a 

value chain involving capture, transport and permanent storage of CO2. A cost estimate (+/‐ 40 % 

uncertainty) of building and operating such a capture plant is a key output from the project. The 

project is funded by Gassnova. 

Measurementsonhighvelocityfirewaternozzle(2015‐2016)

This is a research project on droplet size measurements and characterization of fire water nozzles for 

Statoil. The aim is to characterize a high velocity fire water nozzle used for deluge systems in offshore 

installations. The results from this project will be used as input to commercial CFD codes for fire and 

gas explosion simulations on off‐shore installations. The project uses the technique that was 

developed in the TUC PhD project "Image‐based sizing techniques for fire water droplets". The 

project is funded by Statoil. Professor Dag Bjerketvedt, Associate professor Knut Vågsæther and PhD 

candidate Joachim Lundberg run the project. 

Towardstheimplementationofanenvironmentallyfriendly, costeffectivetreatmentsystemforrejectwatersfrom food wastebiogasplants(2015‐2016)

The objective of this study is to generate data and understanding for the proper design of a stable, 

reliable system for the treatment of reject water from food waste treatment plants. The project is 

funded by “Oslofjordfondet” (50%) and “Indre Agder og Telemark Avfallsselskap” (IATA IKS) (50%). 

Associate professor Carlos Dinamarca and scientist Eshetu Janka run TUC’s part of the project. 

Biogas2020 (2015‐2018)

The purpose of the project is to increase the cooperation on biogas research in the Öresund‐

Kattegat‐Skagerrak region. The role of TUC is research on efficient biogas production processes. The 

project is funded by the EU research programme “Interreg Öresund‐Kattegat‐Skagerrak” and has a 

budget of approximately 12 MEUR. Municipalities, research institutes and academic institutions in 

the region participate in the project. One PhD candidate, supervised by professor Rune Bakke, is 

engaged in the project. 

Page 21: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

21  

Hy3DRM(2015‐2018)

TUC and Gexcon cooperate in this project. The tasks of TUC are to measure the flow field in front of a 

propagating flame in hydrogen‐air gas explosions and to do numerical simulations of the experiments 

using a TUC in‐house code. The experimental results will be used as inputs to the combustion 

reaction model in the FLACS software. The project is funded by the Norwegian Research Council and 

the project participants. Associate professor Knut Vågsæther and professor Dag Bjerketvedt run the 

TUC part of the project. 

LowEnergy PenaltySolvents(2015‐2018)

The project is run by TUC in cooperation with NTNU and University of Austin, Texas. The aim is to 

develop CO2 solvents giving a lower energy demand in post‐combustion CO2 capture processes 

involving absorption and regeneration. Funding of 8.5 MNOK has been provided by the Norwegian 

Research Council through Gassnova/CLIMIT. Professor Klaus‐Joachim Jens manages the project. 

Optimisedand increased useofRefuseDerived FuelasasubstituteforcoalattheNorcem Brevikcement Plant(2015‐2018)

The goal of this BIA project is to be able to use at least 75 % waste derived fuels at the Norcem 

cement plant in Brevik without negative impacts on emissions, process conditions or product quality. 

Participants in the research consortium are Norcem, Sintef, TUC, Multivector, Norsk Gjenvinning, 

Renor and Aixergee. The project has received funding from the Norwegian Research Council. 

Associate professor Lars‐André Tokheim participates in the project and supervises one PhD student 

partly funded by the Telemark County Council. 

CuttingtheCostofCO2CaptureintheProcessIndustry(CO2stCap)(2015‐2019)

This is a four‐year project with funding from Climit‐Demo (Norway), Energimyndigheten (Sweden) 

and participating industry and research partners. The main focus of the project is partical CO2 

capture, techno‐economical analyses and cost estimation. In addition to TUC and Tel‐Tek, 

Norcem/Heidelberg Cement, Elkem, SSAB, Aga Linde, Swerea/Mefos, Innventia, Chalmers University 

of Technology and IEAGHG participate in the project. At least one PhD students will work on the 

project, supervised by Associate Professor Lars Erik Øi. The total budget of the project is 25 MNOK. 

Improved EfficiencyofOffshore DrillCuttingsHandlingProcesses(2014‐2017)

The aim of the project is to improve understanding of offshore drill cuttings handling processes, 

focusing on cuttings transport, storage and retrieving using principles of powder technology. The 

project is coordinated by Tel‐Tek in collaboration with TUC as the national academic partner, and 

with Missouri University of Science and Technology as the international academic institute. The 

project is funded by the Research Council of Norway under the PETROMAKS II programme and is 

sponsored by Det Norske oljeselskap ASA. One PhD student is employed at Tel‐Tek and is supervised 

by the project manager professor Chandana Ratnayake from TUC/Tel‐Tek and also by Arild Saasen 

from Det Norske oljeselskape ASA. Professor Morten C. Melaaen and post doc W.K. Hiromi 

Ariyaratne are other TUC personnel involved in the project. 

Page 22: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

22  

EffectiveHandlingofBulkSolidswithFocusonReductionofErosionand ScaleFormation(2015‐2019)

The research project is funded by the Research Council of Norway through the BIA programme and 

three industrial partners (Alstom Norway, Hydro Aluminium and Omya Hustadmarmor). The aim of 

the project is to get a better understanding of erosion and scale formation in powder handling 

systems such as in pneumatic transport. The project is coordinated by Tel‐Tek in collaboration with 

Sintef Materials and Chemistry and HSN. Two PhD candidates enrolled in the education programme 

at HSN were engaged in the project in 2015. Associate Professor Maths Halstensen and Professor  

Chandana Ratnayake are the main supervisors of the PhD candidates. 

 

Page 23: Annual Report PEA 2015 - Høgskolen i Sørøst-Norge€¦ · Annual Report 2015 ... research on applied chemometrics, hydropower control and process control. ... Multi‐fuel Combustion

 

23  

Guestlectures,seminarsandworkshops2015     

Date  Topic  Lecturer(s)      

5 February (Guest lecture) 

An Introduction to Intelligent Control with Special Focus on Genetic Algorithms  

Professor Hubert Roth, Department of Electrical Engineering and Computer Science, University of Siegen, Germany  

24‐25 February (Workshop) 

First TMCC Winter Workshop  Axel Ohrt Johansen, Anushka Perera, Wathsala Perera, Leonid Kulakowsky, Svein Linge, Volker Siepmann, Dietmar Winkler, Bernt Lie 

25 February (Guest Lecture) 

New developments in CFD simulations, with focus on multi‐phase flow applications  

Per Österdahl, Account Manager Scandinavia at CD‐Adapco  

9 April  (Guest Lecture) 

A critical view on the relationship between academia and industry 

Einar Bråthen, CEO, Beckhoff Automation AS 

9 April  (Guest Lecture) 

From PLC to PC  Einar Bråthen, CEO, Beckhoff Automation AS 

4 June  (Guest Lecture) 

Research challenges in ship dynamic positioning 

Vinzenco Calabro, Kongsberg Maritime AS 

10 September (Guest Lecture) 

Airborne wind energy  Lode Carnel, Kitemill AS 

1 October (Guest Lecture) 

Ceramics: A journey through 26 000 years 

Dr Mohan Menon, Yara AS