Table of content

Al-Khwarizmi Engineering Journal

مجلة الخوارزمي الهندسية

ISSN: 18181171 23120789
Publisher: Baghdad University
Faculty: Engineering - Al-Khawarizmi
Language: Arabic and English

This journal is Open Access

About

Al-Khwarizmi Engineering Journal (KEJ) is publishing by the AL-Khwarizmi college of Engineering – University of Baghdad. KEJ is open access; peer reviewed and published quarterly online and in print version. Manuscripts may be submitting in English language. KEJ is devoted to the publication of high quality scientific papers on theoretical as well as practical developments in all areas of Engineering and Technology that has not previously been published and not been submitted for publication elsewhere in any format and that there are no ethical concerns with the contents or data collection. At least two referees, who known scholars in their fields, evaluate each paper.
Ethics
Publishing responsibilities of authors
The publication of an article in a peer-reviewed journal is an essential building block in the development of a coherent and respected network of knowledge. It is a direct reflection of the quality of work of the author and the institutions that support them. Peer-reviewed articles support and embody the scientific method. It is therefore important to agree upon standards of expected ethical behavior. Not allowed offensive, abusive, racist or obscene or sexual connotations.
Journal URL:
http://www.iasj.net/iasj؟func=issues&jId=19&uiLanguage=en , http://www.alkej.com

Loading...
Contact info

Website: http://alkej.uobaghdad.edu.iq
e-mail: Sci_journal@kecbu.uobaghdad.edu.iq
Mobile: 07827211405
P.O.Box: 47008-Jaderiyah
Baghdad-Iraq

Table of content: 2013 volume:9 issue:3

Article
An Investigation Study of Thinning Distribution in Single Point Incremental Forming Using FEM Analysis
دراسة توزيع التخصر في عمليات التشكيل النقطي المتزايد باستخدام طريقة تحليل العناصر المحددة

Loading...
Loading...
Abstract

Single Point Incremental Forming (SPIF) is a forming technique of sheet material based on layered manufacturing principles. The sheet part is locally deformed through horizontal slices. The moving locus of forming tool (called as toolpath) in these slices constructed to the finished part was performed by the CNC technology. The toolpath was created directly from CAD model of final product. The forming tool is a Ball-end forming tool, which was moved along the toolpath while the edges of sheet material were clamped rigidly on fixture. This paper presented an investigation study of thinning distribution of a conical shapes carried out by incremental forming and the validation of finite element method to evaluate the limits of the process as regards to the geometry of the final product. Three conical products have been carried out during this study with different forming angles and depth. The process was simulated using FEM program (ANSYS 11.0) and the results showed that the deviations between simulated and real values did not exceed of 6%. تعتمد طريقة التشكيل النقطي التزايدي على مبدا التشكيل للطبقات الافقية المتوازية وصولا للتشكيل النهائي للمنتج وذلك من خلال حركة عدة التشكيل "التي غالبا ماتكون عدة صلدة ذات نهاية كروية مصنعة من الفولاذ المقاوم" على مسار يعرف مسبقا باحدى طرق التصميم المعان بالحاسوب وتستخدم هذه الطريقة لتشكيل الصفائح المعدنية باستخدام مكائن التحكم الرقمي (المبرمجة). في هذا البحث تم دراسة توزيع السمك لشكل مخروطي تم انتاجه باستخدام عملية التشكيل النقطي المتزايد وتم محاكاة العملية باستخدام برنامج التحليل للعناصر المحددة لتنبوء بالتوزيع الحاصل للمنتج النهائي.تم انتاج ثلاث اشكال مخروطية بزوايا تشكيل واعماق مختلفة عمليا ومحاكاتها باستخدام برنامج تحليل العناصر المحددة (الانسز), وتم التنبو بالشكل الناتج وتوزيع السمك نسبة لعمق التشكيل وزاوية الميلان والانفعال وبانحراف للقيم لايتجاوز 6% عن القييم العملية والنظرية المحسوبة.


Article
Aeroelastic Behavior of a Wind Turbine Blade by a Fluid -Structure Interaction Analysis
تحليل سلوك المرونه الهوائيه لشفرة توربين رياح بأستخدام نموذج للتداخل التام بين المائع والهيكل

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, a numerical model for fluid-structure interaction (FSI) analysis is developed for investigating the aeroelastic response of a single wind turbine blade. The Blade Element Momentum (BEM) theory was adopted to calculate the aerodynamic forces considering the effects of wind shear and tower shadow. The wind turbine blade was modeled as a rotating cantilever beam discretized using Finite Element Method (FEM) to analyze the deformation and vibration of the blade. The aeroelastic response of the blade was obtained by coupling these aerodynamic and structural models using a coupled BEM-FEM program written in MATLAB. The governing FSI equations of motion are iteratively calculated at each time step, through exchanging data between the structure and fluid by using a Newmark’s implicit time integration scheme. The results obtained from this paper show that the proposed modeling can be used for a quick assessment of the wind turbine blades taking the fluid-structure interaction into account. This modeling can also be a useful tool for the analysis of airplane propeller blades.يتناول البحث الحالي تحليلا لسلوك المرونه الهوائيه لشفرة توربين رياح من خلال بناء نموذج عددي يعتمد مبدأ التداخل التام بين المائع والهيكل. أستخدمت طريقة زخم عنصر الشفره في حساب الأحمال الأيروديناميه المؤثره على شفرة توربين الرياح تحت تأثير القص ووجود البرج . كما تم تمثيل الشفره بعتبه كابوليه دواره بأستخدام طريقة العناصر المحدده في حساب الاهتزازات الناتجه. تمت دراسة أستجابه المرونه الهوائيه للشفره من خلال بناء برنامج حاسوبي بأستخدام الماتلاب يربط بين النموذج الرياضي للقوى الأيروديناميه ونموذج أهتزاز الهيكل من خلال تبادل البيانات بين النموذجين عند كل خطوه زمنيه بصوره تكراريه و بأستخدام طريقة (Newmark) للتكامل الزمني لمعادلات الحركه. أظهرت النتائج المستحصله أمكانية أستخدام النموذج المقترح في أجراء تقييم سريع لشفرات توربين الرياح تحت تأثير التداخل بين المائع والهيكل. كما يمكن الأستفاده من النموذج الحالي في تحليل المرونه الهوائيه لشفرات الطائرات المروحيه.


Article
Enhancement of a Power System Transient Stability Using Static Synchronous Series Compensator SSSC
تعزيز الاستقرارية العابرة لنظام القدرة بأستخدام المعوض التناسقي المتوالي

Loading...
Loading...
Abstract

Static Synchronous Series Compensator (SSSC) is a well known device for effectively regulating the active power flow in a power system. In this paper, the SSSC linearized power flow equations are incorporated into Newton-Raphson algorithm in a MATLAB written program to investigate the control of active poweer flow and the transient stability of a five bus and a thirty bus IEEE test systems, during abnormal conduction (three phase fault near buses). A comparison of the results obtained for the base case without SSSC and with it to investigate the effectiveness of the device on both of the active power flow and the transient stability.يعرف المعوض التزامني المتوالي كجهاز لتنظيم سريان القدرة الفعالة. في هذا البحث تم استخدام معادلات سريان القدرة بطريقة نيوتن رابسون في برنامج مكتوب بلغة ماتلاب لبحث سريان القدرة الفعالة والاستقرارية العابرة لمنظومة ذات خمسة الواح واخرى ذات ثلاثين لوح عند حدوث خطأ ثلاثي في احد الالواح. تم أجراء مقارنة بين نتائج النظام في حالة وجود المعوض التزامني المتوالي وفي حالة عدم وجوده لدراسة تأثيره على سريان القدرة الفعالة والاستقرارية العابرة.


Article
Theoretical and Practical Investigation of Blood Flow through Stenosed Coronary Lad Artery
دراسة نظرية و عملية لجريان الدم في الشريان القلبي المتضيق

Loading...
Loading...
Abstract

Atherosclerosis is the most common causes of vascular diseases and it is associated with a restriction in the lumen of blood vessels. So; the study of blood flow in arteries is very important to understand the relation between hemodynamic characteristics of blood flow and the occurrence of atherosclerosis. looking for the physical factors and correlations that explain the phenomena of existence the atherosclerosis disease in the proximal site of LAD artery in some people rather than others is achieved in this study by analysis data from coronary angiography as well as estimating the blood velocity from coronary angiography scans without having a required data on velocity by using some mathematical equations and physical laws. Fifty-eight patients were included in this study that underwent cardiac catheterization for diagnostic coronary angiography. It found some information that may explain the ability of small arteries to develop the lesions with time mainly in proximal site of LAD artery. For investigation the fluid-structural response to pulsatile Newtonian and non-Newtonian blood flow through an axisymmetric stenosed coronary artery; the theoretical simulation is built up by using ANSYS 11, to evaluate the biomechanical parameters in the atherosclerotic process. Rigid and Newtonian cases were investigated to provide an understanding on the effects of incorporating the Fluid-Structural Interaction (FSI) into the model. For validation of the models and methods used, the computation results are compared with the previous studies. The non-Newtonian Carreau model was investigated with FSI, which showed a little difference in comparison with the Newtonian flow model in terms of velocity, pressure, wall shear stress (WSS), and stress distribution. يعتبر التصلب العصيدي الدهني وأسمه العلمي (Atherosclerosis) من أهم الأمراض التي تصيب الأوعية الدموية وأكثرها شيوعا حيث يسبب تضيق في المساحة الداخلية للوعاء الدموي، لذلك فإن دراسة جريان الدم في الشرايين له من الأهمية اللازمة لجعلنا نفهم العلاقة بين الخصائص الديناميكية لجريان الدم و ظهور هذا المرض في الشرايين الدموية. في هذه الدراسة ، قد تم استخدام طريقة حسابية تدخل ضمن تقنية واسعة تختص بدراسة ديناميكية الموائع تسمى Computational ) Fluid Dynamics) وذلك من اجل دراسة جريان الدم في أحد الشرايين التاجية وهو الشريان الأمامي النازل الأيسر ومختصره العلمي ( LAD Coronary Artery ) حيث تم اختيار المنطقة الأولى القريبة من منشأ الشريان لتكون قيد الدراسة باعتبارها من أكثر المناطق شيوعاً المعروفة بإصابتها لهذا المرض. لقد تم فحص تأثير نسيج الغشاء الوعائي وطبيعة السائل الدموي على جريان الدم المتذبذب أثناء مروره في شريان تاجي ذي تضيق متماثل مستخدمين برنامجANSYS 11 من اجل توفير مفهوم أساسي للعوامل البايوميكانيكة المرتبطة بعملية تكون مرض التصلب في الشريان. ومن أجل إيجاد أبعاد حقيقية و معلومات عن الشريان التاجي قيد الدراسة تفيدنا في رسم موديل اقرب للواقع وأيضا لتحقيق هدف آخر للدراسة و هو البحث عن العوامل الفيزيائية وعلاقاتها المتبادلة التي قد تفسر ظاهرة وجود هذا المرض في الشريان التاجي الأمامي النازل الأيسر في بعض الأشخاص أكثر من غيرهم فقد تم تحليل نتائج معينة يظهرها جهاز القسطرة لحوالي 58 مريضاً كانوا قد أحيلوا لأجراء عملية القسطرة التشخيصية للشرايين التاجية في مستشفيين في بغداد، 43 منهم كانت نتائج الفحص لديهم قد دلت على وجود تضيق في القطر لديهم بنسبة أكثر من 25% وذلك في المنطقة الأولى من الشريان التاجي الأمامي النازل الأيسر، المنطقة قيد الدراسة أما بقية الحالات فكانت نتائجهم دالة على وجود تضييق بنسبة أقل من 25% لذلك تم اعتبارهم مجموعة قياسية لتحقيق المقارنة مع المجموعة الأخرى. وقد حاولنا استنباط قيم تقريبية لسرعة الدم من خلال هذا التحليل للمعلومات المأخوذة من جهاز القسطرة بعيدة عن تلك التي من اللازم توفرها في حساب السرعة و من خلال عدة معادلات رياضية وقوانين فيزيائية خاصة.


Article
Simulation of a Wet Sulfuric Acid Process (WSA) for Utilization of Acid Gas Separated from Omani Natural Gas
محاكاة لعملية أنتاج حامض الكبريتيك بالطريقة الرطبة (WSA) لاستغلال الغاز الحامضي المفصول من الغاز الطبيعي العماني

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, a proposed process for the utilization of hydrogen sulphide separated with other gases from omani natural gas for the production of sulphuric acid by wet sulphuric acid process (WSA) was studied. The processwas simulated at an acid gas feed flow of 5000 m3/hr using Aspen ONE- V7.1-HYSYS software. A sensitivity analysis was conducted to determine the optimum conditions for the operation of plant. This included primarily the threepacked bed reactors connected in series for the production of sulphur trioxidewhich represented the bottleneck of the process. The optimum feed temperature and catalyst bed volume for each reactor were estimated and then used in the simulation of the whole process for two cases namely 4 and 6 mole% SO2 stream fed to the first catalytic reactor. The 4mole% SO2 gaves the highest conversion (98%) compared with 6 mole% SO2 (94.7%). A valuable quantity of heat was generated from the process. This excess heat could also be transformed into power in a turbine or used as a heating media in neighbouring process units.في هذه البحث، تمت دراسة عملية مقترحة لاستغلال كبريتيد الهيدروجين المفصول مع غازات أخرى من الغاز الطبيعي العماني لإنتاج حامض الكبريتيك بالطريقة الرطبة (WSA) . تم محاكات هذه العملية عند تدفق حجمي للغاز الحامضي بحدود 5000 m3/h باستخدام برنامج .AspenONE- V7.1- HYSYS . تم كذلك اجراء تحليل الحساسية لتحديد الظروف المثلى لتشغيل المصنع. وهذا يشمل في المقام الأول المفاعلات الثلاثة المحملة بالعامل المحفز والمربوطة على التوالي لإنتاج ثالث أكسيد الكبريت التي تمثل عنق الزجاجة بالنسبة للعملية. تم التوصل الى درجة الحرارة المثلى لتلقيم كل مفاعل على حدة وكذلك تحديد كمية العامل المحفز لكل المفاعل حيث تم أستخدامها لاحقا في محاكاة العملية برمتها لحالتين هما 4 & 6 mole% SO2 كتيار تغذية للمفاعل الأول. 4% SO2 أعطى أعلى نسبة تحول 89 ) ٪ ( مقارنة مع (94.7%) 6% SO2 تم توليد كمية معتبرة من الحرارة نتيجة للعمليات داخل الوحدة. ويمكن أيضا تحويل هذه الحرارة الزائدة الى طاقة داخل توربينات أو يمكن استخدامها في عمليات التسخين لوحدات مجاورة .


Article
Influence of the Applied Potential and Temperature on the Electrodeposition of the Lead Dioxide
تأثير الجهد المسلط ودرجة الحرارة على الترسيب الكهربائي لثاني أوكسيد الرصاص

Loading...
Loading...
Abstract

The excellent specifications of electrodes coated with lead dioxide material make it of great importance in the industry. So it was suggested this study, which includes electrodeposition of lead dioxide on graphite substrate, knowing that the electrodeposition of lead dioxide on graphite studied earlier in different ways. In this work the deposition process for lead dioxide conducted using electrolytic solution containing lead nitrate concentration 0.72 M with the addition of some other material to the solution, such as copper nitrate, nickel nitrate, sodium fluoride and cetyl trimethyl ammonium bromide, but only in very small concentrations. As for the operating conditions, the effect of change potential and temperature as well as the time on the deposition process was studied. The results shown at the end of the experiments that the change in the applied potential to the cell and electrolytic solution temperature had the greatest influence on the cell current, anodic current density, anodic overpotential and the amount of lead dioxide deposited on the anode. المواصفات الممتازة للأقطاب الكهربائية المطلية بمادة ثاني أوكسيد الرصاص جعل منها ذات أهمية كبيرة في الصناعة. لذلك اقترحت هذه الدراسة، والتي تتضمن الترسيب الكهربائي لمادة ثاني أكسيد الرصاص على ركيزة من الكرافيت، مع العلم أن عملية الترسيب الكهربائي لمادة ثاني أوكسيد الرصاص على الكرافيت تمت درستها سابقا"بطرق مختلفة. في هذا العمل أجريت عملية الترسيب لمادة ثاني أوكسيد الرصاص باستخدام محلول الكتروليتي كهربائيي حتوي على مادة نترات الرصاص بتركيز 0.72 M مع إضافة بعض المواد الأخرى إلى المحلول الالكتروليتي، مثل مادة نترات النحاس، ومادة نترات النيكل، ومادة فلوريد الصوديوم ومادة سيتايل تراي ايثايل بروميد الأمونيوم، علما" بان هذه الاضافات كانت بتراكيز قليلة جدا". أما بالنسبة للظروف التشغيلية، فقد قمنا بدراست تأثير تغير الجهد المسلط ودرجة حرارة المحلول وكذلك الزمن على عملية الترسيب الكهربائي. بينت النتائج عند انتهاء التجارب بأن التغيير في الجهد المسلط على الخلية الالكتروليتية وكذلك التغيير لدرجة حرارة المحلول كان لهما التأثير الاكبر على تيار الخلية، وكثافة التيار الانودي، وفوق الجهد الانودي وكذلك ايضا" على كمية ثاني أكسيد الرصاص المترسبة على الأنود.


Article
Pressure Control of Electro-Hydraulic Servovalve and Transmission Line Effect
السيطرة على الضغط باستخدام الصمام الموازر الكهروهيدروليكي وتاثير الخط الناقل للهيدروليك

Loading...
Loading...
Abstract

The effected of the long transmission line (TL) between the actuator and the hydraulic control valve sometimes essentials. The study is concerned with modeling the TL which carries the oil from the electro-hydraulic servovalve to the actuator. The pressure value inside the TL has been controlled by the electro-hydraulic servovalve as a voltage supplied to the servovalve amplifier. The flow rate through the TL has been simulated by using the lumped π element electrical analogy method for laminar flow. The control voltage supplied to servovalve can be achieved by the direct using of the voltage function generator or indirect C++ program connected to the DAP-view program built in the DAP-card data acquisition connected to PC, to control the value of pressure in a selected point in the TL. It has been found that the relation between the voltage value and the output flow rate from the servovalve in most of the path is a linear relation. The MATLAB m-File program is used to create a representation state of the mathematical model to find a good simulation for the experimental open loop control test. في بعض الحالات يعتبر الخط الناقل للهيدروليك بين المستهلك (المحرك) و صمام السيطرة مهم ومؤئر. هذه الدراسة تركز على نمذجة الخط الناقل للهيدروليك الواصل بين صمام السيطرة الموازر الكهروهيدروليكي والمستهلك. تمت السيطرة على قيمة الضغط داخل الخط الناقل من خلال السيطرة على قيمة الفولتية الواصلة الى المضخم الخاص بصمام الموازر. تمت نمذجة الجريان الطباقي داخل الخط الناقل باستخدام طريقة π للكم لتحويل الخط الناقل الى منظومة كهربائية. تم استخدام الطريقة المباشرة في التحكم بالفولتية من خلال جهاز مولد دالة الفولتية وبشكل غير مباشر من خلال استخدام برامج ال (C++) والذي يرتبط مع برنامج (DAP-view) المنصب اصلا في الدائرة الكهربائية (DAP-card) التي يمكن أضافتها الى الكومبيوترات الشخصية للسيطرة على قيمة الضغط داخل الخط الناقل عند نقطة معينة مختارة. تم التوصل الى ان العلاقة بين الفولتية والجريان الخارج من صمام الموازر في اغلب الاحيان علاقة خطية. تم استخدام برنامج الماتلاب (m-file) لايجاد حالة تمثيل رياضي و وجد بأن النتائج كانت جيدة لحالة السيطرة على الدائرة المفتوحة ومتماثل مع التجارب العملية

Table of content: volume:9 issue:3