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: 2015 volume:11 issue:2

Article
Intelligent H2/H∞ Robust Control of an Active Magnetic Bearings System
مسيطرH2/H∞ ذكي متين لمنظومة المحامل المغناطيسية النشطة

Loading...
Loading...
Abstract

Robust controller design requires a proper definition of uncertainty bounds. These uncertainty bounds are commonly selected randomly and conservatively for certain stability, without regard for controller performance. This issue becomes critically important for multivariable systems with high nonlinearities, as in Active Magnetic Bearings (AMB) System. Flexibility and advanced learning abilities of intelligent techniques make them appealing for uncertainty estimation. The aim of this paper is to describe the development of robust H2/H∞ controller for AMB based on intelligent estimation of uncertainty bounds using Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS). Simulation results reveal that the robust controller design objectives of wide bandwidth and improved performance are satisfied for a wide range of frequency variations. It can be concluded that the intelligent uncertainty weighting functions can precisely compensate for the effects of modelling errors and nonlinearities in the system.يتطلب تصميم المسيطر المتين تعريف مناسب لحدود عدم الوثوقية. و يتم عادة اختيار حدود عدم الوثوقية بشكل عشوائي و متحفظ لتحقيق الاستقرارية المطلوبة و بغض النظر عن جودة أداء المسيطر. هذه الحالة تصبح اشد صعوبة لمنظومات متعددة المتغيرات ذات لا خطية عالية كما في حالة منظومة المحامل المغناطيسية النشطة (AMB). ان المرونة التي تمتاز بها التقنيات الذكية و قابلياتها المتقدمة في التعلم يجعلها مناسبة لتطبيقات استنباط الحالة. الغرض من هذه المقالة هو بناء مسيطر H2/H∞ متين لمنظومة المحامل المغناطيسية النشطة بناءا على استنباط الحالة الذكي لحدود عدم الوثوقية باستخدام نظام الاستدلال العصبي الضبابي المتكيف (ANFIS). كشفت نتائج المحاكات ان اهداف المسيطر المتين بتحقيق حزمة واسعة للتردد الفعال و بأداء متين قد تحققت لمدى واسع من تغير الترددات. و لهذا نستنتج ان دوال عدم الوثوقية الذكية تمكن من تحديد تأثير أخطاء النمذجة و عدم الخطية بدقة عالية.


Article
Corrosion Behavior of V2AlC and Cr2AlC Compared with SS 316L in NaOH at Four Temperatures
السلوك التآكلي للمواد V2AlC و Cr2AlC بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ في هيدروكسيد الصوديوم عند اربع درجات حرارية

Loading...
Loading...
Abstract

This work involves the manufacturing of MAX phase materials include V2AlC and Cr2AlC using powder metallurgy as a new class of materials which characterized by regular crystals in lattice. Corrosion behavior of these materials was investigated by Potentiostat to estimate corrosion resistance and compared with the most resistant material represented by SS 316L. The experiments were carried out in 0.01N of NaOH solution at four temperatures in the range of 30–60oC. Polarization resistance values which calculated by Stern-Geary equation indicated that the MAX phase materials more resistant than SS 316L. Also cyclic polarization tests confirmed the resistivity of MAX phase materials through disappears of hysteresis loop. يتضمن هذا البحث تصنيع مواد الطور MAX التي تُعد من المواد الجديدة المميزة بانتظام في الشبكة البلورية باستخدام ميتالورجيا المساحيق، وتم دراسة السلوك التآكلي لهذه المواد باستخدام المجهاد الساكن لتقدير متغيرات التأكل والمقارنة مع المادة الاكثر مقاومة والممثلة بالفولاذ المقاوم للصدأ 316L. اجريتْ جميع التجارب في وسط قاعدي من هيدروكسيد الصوديوم بتركيز 0.01 نورمالية وعند اربع درجات حرارية ضمن المدى 30 – 60 درجة مئوية. وقد بينتْ نتائج مقاومة الاستقطاب المحسوبة بمعاولة ستيرن-جيري بان المواد المحضرة تمتلك مقاومة افضل من الفولاذ المقاوم للصدأ. كما ان الاستقطاب الحلقي اكد مقاومية هذه المواد مقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ من خلال عدم ظهور الحلقة الهستيرية.


Article
Influence of Coating with Some Natural Based Materials on the Erosion Wear Behavior of Glass Fiber Reinforced Epoxy Resin
تأثير الطلاء لبعض المواد المتراكبة التي اساسها مواد طبيعية على سلوك بلى التعرية لراتنج الايبوكسي المدعم بالالياف الزجاجية

Loading...
Loading...
Abstract

In the present study, composites were prepared by Hand lay-up molding. The composites constituents were epoxy resin as a matrix, 6% volume fractions of glass fibers (G.F) as reinforcement and 3%, 6% volume fractions of preparation natural material (Rice Husk Ash, Carrot Powder, and Sawdust) as filler. Studied the erosion wear behavior and coating by natural wastes (Rice Husk Ash) with epoxy resin after erosion. The results showed the non – reinforced epoxy have lower resistance erosion than natural based material composites and the specimen (Epoxy+6%glass fiber+6%RHA) has higher resistance erosion than composites reinforced with carrot powder and sawdust at 30cm , angle 60°, grin size of sand 425µm , temperature 30Ċ , 300 gm salt content in 2liter of water and 15 hour. Coating specimen with mixed epoxy resin -RHA with particles size in the range (1.4-4.2) µm improves erosion wear resistance characteristics of the coated specimen, coating thickness was (16 ± 1) μm and after erosion at (15 hour) the thickness was (10) μm .تم في هذا البحث تحضير المواد المتراكبة بوساطة طريقة القولبة اليدوية . تتكون المواد المتراكبة من راتنج الايبوكسي ماده اساس والياف الزجاج مادة تقوية بكسر حجمي 6% و مساحيق طبيعية محضرة ( رماد قشور الرز و مسحوق الجزر و بودرة الخشب ) بكسر حجمي (3% , 6% ) . دراسة سلوك بلى التعرية والطلاء بوساطة النفايات الطبيعية (رماد قشور الرز) مع راتنج الايبوكسي بعد التعرية . النتائج اظهرت بان الايبوكسي غير المقوى يمتلك مقاومة للتعرية قليلة من المواد المتراكبة التي اساسها مواد طبيعة والعينة (الايبوكسي + 6%الالياف زجاج + 6% رماد قشور الرز) تملك مقاومة للتعرية من المواد المتراكبة المدعمة بمسحوق الجزر وبودرة الخشب عند25 سم ، زاوية 30º، حجم دقائق تعرية 850 مايكرون , ودرجة حرارة 25Ċ ,200 غم ملح في 3 لتر من ماء 15 ساعة . طلاء العينات براتنج الايبوكسي مع رماد قشور الرز مع حجم حبيبي ضمن المدى (1.4-2.4) مايكرون لتحسين خواص مقاومة التعرية للعينات التي تم طلائها , وسمك الطلاء كان (16 ± 1) مايكرون وبعد التعرية عند 15 ساعة اصبح سمك الطلاء (10) مايكرون .


Article
Study on Flow Characteristics and Heat Transfer Behavior Around Different Geometrical Corrugated Extended Surfaces
دراسة خصائص الجريان وانتقال الحرارة حول سطوح متموجة ذات اشكال هندسية مختلفة

Loading...
Loading...
Abstract

The current study presents numerical investigation of the fluid (air) flow characteristics and convection heat transfer around different corrugated surfaces geometry in the low Reynolds number region (Re<1000). The geometries are included wavy, triangle, and rectangular. The effect of different geometry parameters such as aspect ratio and number of cycles per unit length on flow field characteristics and heat transfer was estimated and compared with each other. The computerized fluid dynamics package (ANSYS 14) is used to simulate the flow field and heat transfer, solve the governing equations, and extract the results. It is found that the turbulence intensity for rectangular extended surface was larger than that of triangle and wavy extended surfaces at the same aspect ratio and number of cycles per unit length. Also, the increasing of turbulence intensity leads to enhance the heat transfer coefficient and consequently the amount of heat transfer. According to previous results, if the pressure head losses along the upstream are not important, the using of rectangular extended surface is better than the triangle which is also better than wavy extended surface. تتناول هذه الدراسة استقصاء عددي حول خصائص جريان المائع (الهواء) وانتقال الحرارة بالحمل حول سطوح متموجة ذات اشكال هندسية مختلفة لمدى عدد رينولد واطئ (Re<1000). الاشكال الهندسية تتضمن الشكل الموجي و المثلث والمستطيل. تم دراسة تاثير عوامل شكلية متغيرة مثل النسبة الباعية وعدد الدورات خلال وحدة الطول على خصائص الجريان وانتقال الحرارة وتمت مقارنتها مع بعضها. تم استخدام برنامج المحاكاة الحاسوبي (ANSYS 14) لمحاكاة مجال الجريان وانتقال الحرارة وحل المعادلات الحاكمة واستخراج النتائج. وجد ان شدة الاضطراب للسطح المتموج المستطيل اكبر منها للسطح المثلث ومن ثم السطح المتموج عند النسبة الباعية نفسها وعدد الدورات في وحدة الطول. كذلك وجد ان زيادة شدة الاضطراب حول السطوح المتموجة ادى الى تحسين معامل انتقال الحرارة ونتيجة لذلك


Article
Study Tensile Strength and Wear Rate for Unsaturated Polyester Resin and Nitrile butadiene Rubber Polymer Blend
دراسة مقاومة الشد و معدل البلى لخليط بوليمري من راتنج البولي استر غير المشبع ومطاط نايترايل بيوتاديين

Loading...
Loading...
Abstract

Binary polymer blend was prepared by mechanical mixing method of unsaturated polyester resin with Nitrile Butadiene Rubber (NBR) with different weight ratios (0, 5, 10 and 15) % of (NBR). Tensile characteristics and wear rates of these blends were studied for all mixing ratios. The microstructure of fracture surfaces of the prepared samples were investigated by optical microscope. The results were showed that strain rates of the resin material increase after blending it with rubber while the ultimate tensile strength and Young’s modulus values of it will decrease. It is also noticed that the wear rate of resin decreases with increasing of (NBR) content. تم تحضير خليط بوليمري ثنائي بطريقة الخلط الميكانيكي لراتنج البولي استرغيرالمشبع مع مطاط (نايترايل بيوتاديين) وبنسب وزنية مختلفة من المطاط (0 ،5،10،15) %. وقد تم دراسة خصائص الشد ومعدلات البلى لتلك الخلائط لجميع نسب الخلط. واستخدم المجهر الضوئي لفحص البنية المجهرية لسطوح الكسر للنماذج المحضرة . اظهرت النتائج بان معدلات الانفعال للمادة الراتنجية تزداد بعد خلطها مع المطاط في حين تنخفض القيمة القصوى للشد ومعامل يونك لها. كما لوحظ بان معدل البلى يتناقص مع زيادة محتوى المطاط (NBR).


Article
Experimental Study of the Thermal Diffusivity and Heat Capacity Concerning Some Duplex Stainless Steel
دراسة تجريبية للأنتشارية الحرارية و السعة الحرارية المتعلقة بالفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج

Loading...
Loading...
Abstract

In the present work, thermal diffusivity and heat capacity measurements have been investigated in temperature range between RT and 1473 K for different duplex stainless steel supplied by Outokumpu Stainless AB, Sweden. The purpose of this study is to get a reliable thermophysical data of these alloys and to study the effect of microstructure on the thermal diffusivity and heat capacity value. Results show the ferrite content in the duplex stainless steel increased with temperature at equilibrium state. On the other hand, ferrite content increased with increasing Cr/Ni ratio and there is no significant effect of ferrite content on the thermal diffusivity value at room temperature. Furthermore, the heat capacity of all samples increases with temperature from room temperature to 473 K, while it decreases with increasing temperature until 1073 K. Then it increases with temperature at higher temperature. Curie temperature and sigma phase formation temperature can be detected by heat capacity-temperature curves.تم في هذا البحث قياس الأنتشارية الحرارية و السعة الحرارية على عينات لمجموعة مختلفة من سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج و المجهز من شركة أوتوكومبو السويدية وتمت التجارب على هذه العينات ضمن مدى من درجات الحرارة تراوحت بين درجة حرارة الغرفة و درجة حرارة .1473 K أن الهدف من هذه الدراسة هو الحصول على بيانات معتمدة وموثوقة لهذه السبائك من حيث خواصها الفيزيوحرارية . لقد أظهرت النتائج أن محتوى الفرايت في سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج يزداد مع أزدياد درجة الحرارة في حالة التوازن الحراري, ومن ناحية أخرى أن محتوى الفرايت يزداد كذلك مع أزدياد نسبة الكروم الى النيكل وقد بينت النتائج أيضا انه ليس هناك أي تاثير واضح لمحتوى الفرايت في الفولاذ المزدوج على قيمة الأنتشارية الحرارية عند درجة حرارة الغرفة وعلاوه على ذلك أن السعة الحرارية لجميع العينات تزداد مع زيادة درجة الحرارة ( من درجة حرارة الغرفة حتى 473 K), و تتناقص عند أرتفاع درجة الحرارة لغاية 1073 K, وبعد ذلك تزداد مع ازدياد درجة الحرارة. كما يمكن استخدام نتائج فحوصات السعة الحرارية لتحديد در جة حرارة كيوري و درجة حرارة نشوء طور سيكما لهذا النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ .


Article
Temperature Effect on Photovoltaic Modules Power Drop
تأثير درجة الحرارة على انخفاض قدرة وحدات الخلايا الشمسية

Loading...
Loading...
Abstract

In order to determine what type of photovoltaic solar module could best be used in a thermoelectric photovoltaic power generation. Changing in powers due to higher temperatures (25oC, 35oC, and 45oC) have been done for three types of solar modules: monocrystalline , polycrystalline, and copper indium gallium (di) selenide (CIGS). The Prova 200 solar panel analyzer is used for the professional testing of three solar modules at different ambient temperatures; 25oC, 35oC, and 45oC and solar radiation range 100-1000 W/m2. Copper indium gallium (di) selenide module has the lowest power drop (with the average percentage power drop 0.38%/oC) while monocrystalline module has the highest power drop (with the average percentage power drop 0.54%/oC), while polycrystalline module has a percentage power drop of 0.49%/oC. من اجل تحديد أي نوع من وحدات الخلايا الشمسية يكون استخدامها أفضل مع زيادة درجة الحرارة . تغير القدرة نتيجية زيادة درجات الحرارة (25oC, 35oC, and 45oC) تم ايجاده لثلاثة أنواع من وحدات الخلايا الشمسية وهي احادية التبلور، ثنائية التبلور، و نحاس- أنديوم- جليوم والسليناد الثنائي. لقد استعمل جهاز بروفا 200 لتحليل الخلايا الشمسية لفحص وحدات الخلايا الشمسية الثلاث وفي درجات حرارة مختلفة : 25 ، 35، و 45 درجة مئوية وضمن مدى اشعاع شمسي 100 الى 1000 واط لكل متر مربع. وحدة الخلية نوع نحاس- أنديوم- جليوم والسليناد الثنائي هي الأقل أنخفاض في قدرة 0.38%/oC بينما وحدة الخلية نوع احادية التبلور هي الاعلى 0.54%/oC. بينما وحدة الخلية متعددة التبلور كانت نسبة انخفاض الفولتية هي 0.49%/oC.


Article
Profiles and Geotechnical Properties for some Basra Soils
المقاطع والخصائص الجيوتقنية لبعض ترب البصرة

Loading...
Loading...
Abstract

Basra province is known for its logistic location for trading activity and oil industry. By geological point of view, Basra areas are believed to consist mainly of alternation of (clay, silty clay, clayey silt, silt and sand) type of soil. Any development of industry in this area should be affected by the occurrence of the clay soil. That is why the investigation to the soil is more than necessary. In this case, a vast testing program was carried out by the author to evaluate the various formations constituting the of some Basra soils. An attempt to characterize and discuss the nature, minerals, engineering behavior and field properties of soil samples extracted from more than one thousand and one hundred boring liner meters of three sites was performed. The average values of various geotechnical design properties are calculated and plotted with depth. A preview of climate, geology, seismicity and earthquakes of the study area was conducted. Finally, the typical soil profiles were prepared.تمتاز محافظة البصرة بموقع لوجستي للنشاط التجاري وصناعة النفط. من وجهة نظر جيولوجية، يعتقد أن مناطق البصرة تتألف أساسا من تبادل الانواع الاتية من التربة (الطين، والطين الغريني، والغرين الطيني، والغرين والرمل). ان اي عملية تطوير للصناعة ضمن هذه المنطقة يجب أن تتأثر بوجود التربة الطينية. ولهذا السبب فان اجراء تحريات موقعية للتربة ضمن هذه المنطقة ضروري جدا. في هذه الدراسة، تم تنفيذ برنامج مختبري وحقلي واسع لتقويم التكوينات المختلفة التي تشكل تربة البصرة. فقد تم إجراء محاولة لتوصيف ومناقشة طبيعة التربة والمعادن المكونة لها, فضلا عن السلوك الهندسي والخصائص الحقلية لنماذج التربة المستخرجة من أكثر من ألف ومائة متر اخذت من ثلاثة مواقع في محافظة البصرة. تم حساب متوسط القيم لمختلف خصائص التصميم الجيوتقنية وعلى أعماق مختلفة وتم رسمها مع العمق. كما تم استعراض المناخ والجيولوجيا والزلزالية والزلازل لمنطقة الدراسة. وأخيرا، تم تقويم قابلية الانتفاخ لتربة البصرة كما تم اعداد مقاطع تموذجية لتسلسل طبقات التربة فيها.


Article
Dual Measurements of Pressure and Temperature With Fiber Bragg Grating Sensor
القيا س المزدوج للحرارة والضغط باستعمال متحسس الليف البصري المحزز نوع براغ

Loading...
Loading...
Abstract

The fiber Bragg grating (FBG) technology has been rapidly applied in the sensing technology field. In this work, uniform FBG was used as pressure sensor based on measuring related Bragg wavelength shift. The pressure was applied directly by air compressor to the sensor and the pressure was ranged from 1 to 6 bar. This sensor also was affected by the external temperature so as a result it could be used as a temperature sensor. This sensor could be used to monitor the pressure of dams. It has been shown from the result that the sensor is very sensitive to the pressure and the sensitivity was (67 pmar) and is very sensitive to temperature and the sensitivity was (10pm oC). استخدم مؤخراً وبصورة متسارعة الليف البصري المحزز نوع براغ في تقنية بناء المتحسسات . في هذا العمل استعمل الليف البصري المحزز نوع براغ منتظم الترتيب بوصفه متحسسا للضغط عن طريق قياس ازاحة طوله الموجي . تم تسليط الضغط بصورة مباشرة باستعمال ضاغط الهواء بضغط يتراوح من (1-6) بار . تاثر هذا المتحسس ايضا بالحرارة الخارجية لذلك استعمل متحسسا للحرارة ايضاً. بعد انجاز العمل وجد ان تحسس هذه المنظومة ذات الفايبرين المحززين نوع براغ قد تحسست للضغط بحساسية ( pm /bar60) والتي تعد حساسية جيدة وحساسيته للحرارة هي ( pm/Co10 ) .


Article
Characterization of Biochar Produced from IRAQI Palm Fronds by Thermal Pyrolysis
تشخيص الفحم الحيوي المنتج من جريد سعف النخيل العراقي بطريقة التحلل الحراري

Loading...
Loading...
Abstract

The present paper focuses in a particular on the study of the biochar production conditions by the thermal pyrolysis of biomass from local Iraqi palm fronds, in the absence of oxygen. The biochar product can be used as soil improvers. The effect of temperature on the extent of the thermal pyrolysis process was studied in the range from 523 to 773K with a residence time of 15 minutes and nitrogen gas flow rate of 0.1 l/min. The produced biochar was characterized as will as biomass and degradation products. The results showed that the rate of biochar production decreases with the increasing in temperature, also it was noted that the normalized biochar surface area and pore size increases with the increasing in temperature. The results showed an increase in the biochar ability to absorb water and the percent of water content increases with increasing temperature. The quality and quantity of the products of the thermal pyrolysis of biomass depend directly on the temperature and on the biomass basic composition of the compounds: hemicellulose, cellulose and lignin. FTIR analysis gave an excellent description to the nature of the active groups on the biochar surface. These groups vary with the temperature and biochar composition (i.e. hemicellulose, cellulose and lignin). البحث الحالي يركز بصورة خاصة على دراسة ظروف إنتاج الفحم الحيوي من تحول الكتلة الحيوية لسعف النخيل بطريقة التحلل الحراري بمعزل عن الأوكسجين. ان الفحم الحيوية الناتج يمكن استعماله كمادة محسنة للتربة. تمت دراسة تأثير درجة الحرارة على عملية التحلل الحراري بمدى تراوح من 523 الى 773 كلفن ضمن زمن استبقاء 15 دقيقة وكان معدل جريان غاز النايتروجين 0,1 لتر/دقيقة. تم تشخيص الفحم الحيوي المتكون من خلال العديد من الفحوصات التي أجريت على الكتلة الحيوية ونواتج التحلل. أظهرت النتائج ان نسبة معدل إنتاج الفحم الحيوي يقل بزيادة درجة الحرارة ، ولوحظ بان المساحة السطحية ونسبة حجم المسامات للفحم الحيوي تزداد بزيادة درجة الحرارة. أظهرت النتائج وجود زيادة في قابلية الفحم الحيوي على امتصاص الماء وان نسبة المحتوى من الماء تزداد بزيادة درجة الحرارة. إن نوعية وكمية نواتج التحلل الحراري للكتلة الحيوية تعتمد بصورة مباشرة وكبيرة على درجة الحرارة وعلى التركيبة الأساسية للكتلة الحيوية من المركبات (الهيمسليلوز، السليلوز واللكنين). أعطت تحاليل FTIR وصف ممتاز لطبيعة المجاميع الفعالة الموجودة على سطح الفحم الحيوي. وان هذه المجاميع تختلف مع اختلاف درجات الحرارة ونسب المكونات الأساسية (الهيمسليلوز، السليلوز واللكنين).

Table of content: volume:11 issue:2