Table of content

Journal of Engineering

مجلة الهندسة

ISSN: 17264073 25203339
Publisher: Baghdad University
Faculty: Engineering
Language: Arabic and English

This journal is Open Access

About

The Journal Engineering was issued in 1986. It was Stopped from 1990 – 1997 because of the economic blockade. It restarted publication after the fourth scientific engineering conference for it published the papers that were accepted in the conference.
It is a scientific engineering journal refereed by specialized and qualified professors in most of the engineering fields and those Specialists in the issued by the college of Engineering university of Baghdad .It was serenely publibued , but from 2011 it has issued of monthly for the numerous papers submitted to the journal to publish their papers in this scientific journal in addition to some of the Arabs professors because the journal is considered one of the valued journals in the Arabic homelan .
Many professions were the head editor of the journal from its first issue. The first one was prof.dr. Laith Ismail Namiq then prof.dr. Mohammed A.Alawis ,prof.dr.Ali A Al – kilidar prof.dr. Abdul-Ilah Younis and currently Prof.dr.Qais S. Ismail.

AIMS AND SCOPE

The Journal of Engineering is an open access, monthly, refereed, peer-reviewed journal. It focuses on the different disciplines of engineering.

Its scope is to cover almost all the aspects of engineering and technology and their related topics. The Journal of Engineering tries to emphasize on publishing high-quality papers with an acceptable, professional and considerable background.

The submitted papers undergo plagiarism, a double-blind peer review by professionals in the paper specific specialty. This process is accomplished according to the Journal criteria of evaluation, where the manuscript, contents, and organization of the paper are to be checked. The papers will be available online for the readers.

Loading...
Contact info

Jadriyah, Baghdad
Iraq
Mobile:+964 7714076860
Email: info@jcoeng.edu.iq
https://www.jcoeng.edu.iq

Table of content: 2015 volume:21 issue:9

Article
Experimental Study on the Effect of Using Metallic Brushes on the Charging and Discharging Time of Thermal Energy Storage Unit
دراسة عملية على تأثير استخدام فرش معدنية على المادة المتغيرة الطور الخازنة للطاقة

Loading...
Loading...
Abstract

Phase change materials are known to be good in use in latent heat thermal energy storage (LHTES) systems, but one of their drawbacks is the slow melting and solidification processes. So that, in this work, enhancing heat transfer of phase change material is studied experimentally for in charging and discharging processes by the addition of high thermal conductive material such as copper in the form of brushes, which were added in both PCM and air sides. The additions of brushes have been carried out with different void fractions (97%, 94% and 90%) and the effect of four different air velocities was tested. The results indicate that the minimum brush void fraction gave the maximum heat transfer in PCM and reduced the time for melting for (ϵ=90%) up to 4.49 times as compare with the case of no brush. It can be seen that the addition of brushes in air side helped to reduce the solidification time and increase the convection heat transfer coefficient as the brush void fraction decreased. Also the minimum velocity (v = 1 m/s) gave maximum outlet temperature.المواد المتغيرة الطور تعد من المواد الجيدة المستخدمة في منظومات خزن الطاقة الحرارية الكامنة, ولكن احد عيوبها هو الانصهاروالانجماد ببطء. في العمل الحالي تم دراسة تحسين انتقال الحرارة للمواد المتغيرة الطور خلال عملية الشحن والتفريغ عملياً وذلك بأضافة مادة لها موصلية حرارية عالية مثل النحاس والذي سوف يكون بشكل فرش, وهذه الفرش سوف تضاف في جانب المادة المتغيرة الطور وجانب الهواء. تمت اضافة الفرش بنسب فراغ (97%, 94% و 90%) مع اختبار تأثير اربع سرع مختلفة. وقد بينت النتائج ان اقل نسبة فراغ للفرشاة اعطى اكبر زيادة في نسبة انتقال الحرارة في المادة المتغيرة الطور بحيث قل الزمن اللازم للانصهار لحالة (90% = ϵ) الى 4.49 مرة بالمقارنة مع حالة عدم وجود الفرشاة. وقد لوحظ ايضاً ان اضافة الفرش في جزء الهواء ساعد في تقليل الزمن اللازم للانجماد وكذلك زادت من معامل انتقال الحرارة بواسطة الحمل بنقصان النسبة الفراغية للفرشاة. وكذلك وجد ان اقل سرعة مستخدمة اعطت اكبر حرارة للهواء الخارج.


Article
Indoor Positioning and Monitoring System Using Smartphone and WLAN (IPMS)
نظام مراقبه وتحديد موقع الشخص داخل البنايه باستخدام الهاتف الذكي وشبكه لاسلكيه محليه

Loading...
Loading...
Abstract

Buildings such as malls, offices, airports and hospitals nowadays have become very complicated which increases the need for a solution that helps people to find their locations in these buildings. GPS or cell signals are commonly used for positioning in an outdoor environment and are not accurate in indoor environment. Smartphones are becoming a common presence in our daily life, also the existing infrastructure, the Wi-Fi access points, which is commonly available in most buildings, has motivated this work to build hybrid mechanism that combines the APs fingerprint together with smartphone barometer sensor readings, to accurately determine the user position inside building floor relative to well-known landmarks in the floor. Also the proposed system offers a monitoring activity which lets the administrator to watch and locate certain user inside the building.The system is tested in a big building indoor environment and achieved positioning accuracies of approximately 2.1 meters.اصبحت المباني مثل مراكز التسوق والمكاتب والمطارات والمستشفيات في الوقت الحاضر معقده للغايه ممايزيد الحاجه الى وجود حل يساعد الناس في ايجاد موقعهم في هذه المباني. ويعد نظام تحديد المواقع العالمي واشاره ابراج الاتصالات احدى الطرق الشائعه في تحديد مواقع الاشخاص خارج تلك المباني ولكنها ليست دقيقه في تحديد مواقع الاشخاص داخل المباني. ان وجود الهواتف الذكيه في حياتنا اليوميه بصوره شائعه وكذلك توفر البنيه التحتيه القائمه على وجود نقاط الوصول قد حفز على بناء نظام هجين يجمع بصمه نقاط الوصول مع قراءات جهاز الاستشعارفي الهاتف الذكي لتحديد موقع الشخص بدقه على الطابق نسبه الى علامه معروفه في هذا الطابق. ايضا النظام المقترح يوفر خاصيه المراقبه التي تسمح للمشرف بمشاهده وايجاد موقع شخص معين داخل البنايه. وقد تم اختبار النظام في بنايه كبيره حيث بلغت نسبه الدقه في تحديد موقع الشخص مايقارب ,12 متر.


Article
Impact of Aggregate Gradation and Filler Type on Marshall Properties of Asphalt Concrete
تأثير اختلاف تدرج الركام ونوع المادة المالئة على خصائص مارشال للخرسانة الاسفلتية

Loading...
Loading...
Abstract

As asphalt concrete wearing course (ACWC) is the top layer in the pavement structure, the material should be able to sustain stresses caused by direct traffic loading. The objective of this study is to evaluate the influence of aggregate gradation and mineral filler type on Marshall Properties. A detailed laboratory study is carried out by preparing asphalt mixtures specimens using locally available materials including asphalt binder (40-50) penetration grade, two types of aggregate gradation representing SCRB and ROAD NOTE 31 specifications and two types of mineral filler including limestone dust and coal fly ash. Four types of mixtures were prepared and tested. The first type included SCRB specification and limestone dust, the second type included SCRB specification and coal fly ash, the third types included ROAD NOTE 31 specification and limestone dust and the fourth type included ROAD NOTE 31 specification and coal fly ash. The optimum asphalt content of each type of mixtures was determined using Marshall Method of mix design. 60 specimen were prepared and tested with dimension of 10.16 cm in diameter and 6.35 cm in height. Results of this study indicated that aggregate gradation and filler type have a significant effect on optimum asphalt content and Marshall Properties. From the experimental data, it was observed that the value of Marshall Stability is comparatively higher when using fly ash as filler as compared to limestone dust.ان طبقة الخرسانة الاسفلتية هي الطبقة العليا في تشكيل الرصفة وهذا يتطلب ان تكون المواد المستخدمة قادرة على مقاومة الاجهادات الناتجة عن حركة المرور العالية المباشرة. الهدف الرئيسي من البحث هو تحديد تاثير اختلاف التدرج ونوع المادة المالئة على خصائص مارشال للخرسانة الاسفلتية. الدراسة المختبرية المفصلة نفذت بتحضير نماذج من الخرسانة الاسفلتية عن طريق استخدام مواد متوفرة محلياً والتي تتظمن اسفلت سمنت ذو الاختراق (40-50) ونوعين من تدرج الركام الذين يمثلان المواصفة العراقية للطرق والجسور والمواصفة البريطانية وكذلك تم استخدام نوعين من المادة المالئة والذين يمثلان غبار الحجر الجيري ورماد الفحم المتطاير. تم تحضير اربعة انواع من الخلطات, كانت الخلطة الاولى مكونة من تدرج مواصفة الطرق والجسور وغبار الحجر الجيري والثانية مكونة من تدرج مواصفة الطرق والجسور ورماد الفحم المتطاير والثالثة مكونة من تدرج المواصفة البريطانية وغبار الحجر الجيري والرابعة مكونة من تدرج المواصفة البريطانية ورماد الفحم المتطاير. تم ايجاد نسبة الاسفلت المثلى لكل نوع من الخلطات باستخدام طريقة تصميم مارشال. تم تحضير وفحص 60 نموذج بقطر 10,16 سم وارتفاع 6,35 سم . اظهرت نتائج هذه الدراسة الى ان تدرج الركام ونوع المادة المالئة لهما تاثير كبير على خصائص مارشال ونسبة الاسفلت المثالية. لوحظ ايضاً ان قيمة ثبات مارشال اعلى نسبياً عند استخدام رماد الفحم المتطاير كمادة مالئة بدلاً عن غبار الحجر الجيري.


Article
Cost of Optimum Design of Trunk Mains Network Using Geographical Information System and Support Programs
كلفة التصميم الامثل لشبكة انابيب المجاري بإستخدام نظم المعلومات الجغرافية والبرامجيات الساندة

Loading...
Loading...
Abstract

Sewer network is one of the important utilities in modern cities which discharge the sewage from all facilities. The increase of population numbers consequently leads to the increase in water consumption; hence waste water generation. Sewer networks work is very expensive and need to be designed accurately. Thus construction effective sewer network system with minimum cost is very necessary to handle waste water generation. In this study trunk mains networks design was applied which connect the pump stations together by underground pipes for too long distances. They usually have large diameters with varying depths which consequently need excavations and gathering from pump stations and transport the sewage to final waste water treatment plant. This situation urges to decrease the cost to minimum with efficient design of its performance. The aim of this research is minimizing the cost of all sewer components of trunk mains which are lengths, diameters, and volume of excavation with maintaining its performance. In this research, the utilization of GIS (Geographical Information System) software and VBA (Visual Basic for Application) which is integrated with GIS was used to implement the MST (Minimum Spanning Tree) algorithm to create a visual basic computer program that was used to find the minimum total lengths of the trunk mains in a sewer network. This method was applied on selected areas in Al-Mansour municipality where there is an existing sewer system containing trunk mains and pump stations. Total lengths of the existing trunk mains are calculated and later, the proposed method was implemented to find the minimum total lengths, with a difference in total lengths of (12601 m). The new network used to design a proposed sewer system using the computer program SewerGemsV8i, which can be integrated with GIS. New pipes diameters and slopes were calculated by supplying the necessary information that is needed by the computer program. New sewer system was designed which gave more reliable and economical aspects than the existing one. These results clearly show that when comparing the costs. تعد شبكات المجاري من اهم البنى التحتية للبلد والتي تقوم بخدمة عموم الناس بتصريف مياه المجاري من المنازل والمصانع وكافة الانشطة الحيوية، ونظر لزيادة عدد السكان وبالتالي زيادة استهلاك الماء مؤديا الى زيادة تصريف مياه المجاري.فان انشاء شبكات المجاري عمل مكلف جدا ويحتاج الى الدقة في التصميم، فأعداد تصاميم لشبكات المجاري وملحقاتها ذات كفاءة اعلى في العمل وذات كلف اقل في الانشاء ضروري لمعالجة تصريف مياه المجاري. في هذه الدراسة تم اخذ تصميم شبكات الانابيب الناقلة التي تربط محطات الضخ مع بعضها بانابيب طويلة ممتدة تحت سطح الأرض وباقطار كبيرة عادة واعماق مختلفة وتقوم بجمع مياه المجاري من كافة المحطات ونقلها الى محطة المعالج الاخيرة، وبهذه الحالة كان من الاوجب تصميم تلك الانابيب بأقل كلفة مع ضمان كفاءة العمل.الهدف من هذه الدراسه هو حساب الكلفة الاقل لكل عناصر شبكة الانابيب الناقلة التي تتضمن الاطوال، الأقطار، أعماق الحفر، أعداد محطات الضخ، الموقع الأفضل للمحطات الذي يؤثر على كلفة هذه الانابيب واداؤها. اعتمد في هذا البحث على استخدام برنامج نظام المعلومات الجغرافية وبرنامج الفيجوال بيسك المدمج مع نظام المعلومات الجغرافية بما يسمى (GIS-VBA ) والذي استخدم لتنفيذ خوارزمية شبكة ذات اقل امتداد (Minimum Spanning Tree) وتكوين برنامج يقوم بايجاد اقل مجموع اطوال لشبكة الانابيب الناقلة. تم اخذ بعض المناطق ضمن وحدة بلدية المنصور كمنطقة للدراسة ولتطبيق البرنامج وتم تحديد مواقع محطات الضخ التي تخدم تلك المنطقة ورسم شبكة تمثل كل الشوارع التي ممكن ان يقترح فيها انشاء انابيب ناقلة وتنفيذ البرنامج لحساب اقصر مجموع اطوال لتلك الشوارع التي تربط بين مواقع محطات الضخ ، حيث لوحظ الفرق بالاطوال بين الانابيب المنفذة والانابيب المقترحة باستخدام البرنامج هو (12601متر). ثم اعتماد تلك الشبكة المقترحة واستخدامها في احدى برامج تصميم شبكات المجاري المدمج مع برنامج GIS وهو برنامج SewerGemsV8i لغرض حساب اقل اقطار ممكنة للانابيب الناقلة وحساب اقل ميل ممكن لهذه الانابيب وبالتالي الحصول على اقل كميات للحفريات ولوحظ ايضا الفرق بين اقطار الانابيب المقترحة والميول الخاصة بها. واستنتج أن تنفيذ الطرق المقترحة اعطى مساهمة بإيجابية كبيرة في تصميم وتحليل أنظمة الصرف الصحي الموجودة أو الجديدة.


Article
Performance Enhancement of a Piezoelectric Harvester Included into an Autonomous System
تحسين اداء حاصدة كهروضغطية تستعمل لتوليد الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيل جهاز ذاتي العمل

Loading...
Loading...
Abstract

Autonomous systems are these systems which power themselves from the available ambient energies in addition to their duties. In the next few years, autonomous systems will pervade society and they will find their ways into different applications related to health, security, comfort and entertainment. Piezoelectric harvesters are possible energy converters which can be used to convert the available ambient vibration energy into electrical energy. In this contribution, an energy harvesting cantilever array with magnetic tuning including three piezoelectric bimorphs is investigated theoretically and experimentally. Other than harvester designs proposed before, this array is easy to manufacture and insensitive to manufacturing tolerances because its optimum operation frequency can be re-adjusted after fabrication. In this array, each bimorph has its own rectification circuit in order to prevent the interference of its operation with the others. Two electrical connections are investigated: the series connection and the parallel connection. These connections are tested under several cases such as moderate and high excitation level and large and small connected load. The theoretical and experimental works show that each connection has characteristics and can be used to enhance the harvester output power and/or its frequency bandwidth. These characteristics are highly related to the excitation level and the connected load together.الاجهزة ذاتية العمل هي تلك الاجهزة التي تستعمل الطاقة الموجودة في البيئة المحيطة لتحويلها الى الطاقة الكهربائية اللازمة لاداء عملها. في السنين القليلة القادمة, تلك الاجهزة ستتوفر بكثرة في المجتمع و سيوجد لها تطبيقات كثيرة متعلقة بالصحة و الرفاهية. الحاصد ات لكهروضغطية هي احدى الوسائل المستخدمة لتشغيل هذه الاجهزة حيث يمكن لهذه الحاصدات تحويل طاقة الاهتزاز الى طاقة كهربائية. في هذا البحث, تم تصميم حاصدة تحتوي ثلاث عتبات المصنوعة من مواد كهروضغطية. كل عتبة تم تثبيتها من طرف واحد و الطرف الاخر ترك حرا. كل عتبة يمكن توليف ترددها الطبيعي باستخدام مغانط ثابتة. تمتاز هذه الحاصدة الجديدة بانه يمكن تجاوز التاثيرت السلبية لسماحات التصنيع بعد تصنيعها وذلك لانه يمكن اعادة توليف ترددها الامثل الذي عنده تحصد اكبر طاقة ممكنة. تم ربط لكل عتبة في هذه الحاصدة دائرة كهربائية تستخدم لتحويل الفولطية المتناوبة المتولدة الى فولطية مستمرة وذلك لمنع التاثير السلبي لكل عتبة كهروضغطية على الاخرى. لقد تم تصنيع هذه الحاصدة و دراستها نظريا و عمليا.تم بحث نوعين من الربط الكهربائي لهذه العتبات الكهروضغطية: ربط على التوالي و ربط على التوازي. هذان الربطان تمت دراستهما بعدة حالات مثلا تمت دراستهما عند تسليط اهتزاز ذو سعة متوسطة و عالية و كذلك عند ربط حمل كهربائي صغير او كبير. نتائج النظري و العملي بينت تحسن كبير في اداء الحاصدة المقترحه مقارنة مع التصميم المعروف للحاصدات الكهروضغطبة. حيث لوحظ ازدياد كبير في الفولطية المتولدة و كذلك توسع مدى الترددات التي ممكن ان تعمل به الحاصدة.


Article
Mixed Convection Heat Transfer in a Vertical Saturated Concentric Annulus Packed with a Metallic Porous Media
انتقال الحرارة بالحمل المختلط في تجويف حلقي عمودي مشبع ذو أسطوانتين متمركزتين تم حشوه بوسط مسامي معدني

Loading...
Loading...
Abstract

Mixed convection heat transfer in a vertical concentric annulus packed with a metallic porous media and heated at a constant heat flux is experimentally investigated with water as the working fluid. A series of experiments have been carried out with a Rayleigh number range from Ra=122418.92 to 372579.31 and Reynolds number that based on the particles diameter of Red=14.62, 19.48 and 24.36. Under steady state condition, the measured data were collected and analyzed. Results show that the wall surface temperatures are affected by the imposed heat flux variation and Reynolds number variation. The variation of the local heat transfer coefficient and the mean Nusselt number are presented and analyzed. An empirical correlation has been proposed for computing the Nusselt number for the geometry and boundary conditions under investigation. انتقال الحرارة بالحمل المختلط في تجويف حلقي عمودي ذو أسطوانتين متمركزتين تم حشوه بوسط مسامي معدني قد تم دراسته بصورة عملية مع استخدام الماء كمائع مشغل. تم اجراء عدد من التجارب العملية لمدى رقم رالي من 122418.92 الى 372579.31 و مدى رقم رينولد على اساس قطر الجسيمات 14.62, 19.48 و 24.36. عند وصول حالة الاستقرار تم جمع البيانات وتحليلها. اظهرت النتائج تأثر درجات حرارة السطح تتأثر بتغير الفيض الحراري المسلط وتغير رقم رينولد. تغير معامل انتقال الحرارة الموضعي ومتوسط رقم نسلت قد تم اظهارها و دراستها. تم اقتراح معادلة تجريبية لحساب رقم نسلت للشكل الذي تم دراسته مع الظروف الحدية المحيطه به.


Article
Reduction of Noise and Vibration of Spur Gear by Using Asymmetric Teeth Profiles with Tip Relief
اختزال الضوضاء والاهتزاز للمسننات العدلة بواسطة جانبيات الاسنان غير المتناضرة مع تشذيب الحواف

Loading...
Loading...
Abstract

Reduction of noise and vibration in spur gear experimentally by using asymmetric teeth profiles with tip relief was presented. Both of classical (symmetric) and asymmetric (with and without tip relief) spur gears are used in this work. Gear test rig was constructed to achieve torsional vibration measuring, and two modified cutters are designed and manufactured to achieve tooth profile modifications. First to cut asymmetric gear tooth with pressure angles (14.5o/25 o) without tip relief for loaded and unloaded tooth sides respectively, and second to cut asymmetric gear tooth with pressure angles (14.5o/25 o) for loaded and unloaded tooth sides respectively with tip relief to achieve best dynamic performance. Dynamic load factor, transmission error and noise level are carried out in this work. Final results showed improvement in dynamic load factor and noise level for asymmetric gear (with and without tip relief) compared with classical spur gear.تم تقديم اختزال الضوضاء والاهتزاز للمسننات العدلة عمليا بواسطة استخدام جانبيات اسنان غير متناضرة مع تشذيب الحواف في هذا البحث. كلا من الاسنان المتناضرة والغير متناضرة ( مع تشذيب الحواف وبدونها) تم استخدامه في هذا العمل. منصة اختبار المسننات بنيت خصيصا لتحقيق قياس الاهتزاز الدوراني وتم تصميم وتصنيع قاطعات مسننات محورة لتحوير جانبيات الاسنان. الاولى لقطع مسنن غير متناظر ذو زوايا ضغط (14.5/25 ) درجة بدون تشذيب الحواف. والثانية لقطع مسنن غير متناضر ذو زوايا ضغط (14.5/25 ) درجة ذو خاصية على تشذيب حواف المسنن وذلك لضمان افضل اداء ديناميكي . في هذا البحث تم استخراج معمل الحمل الديناميكي وخطا النقل الديناميكي ومستوى الضوضاء . النتائج النهائية اظهرت تحسين في معمل الحمل الديناميكي ومستوى الضوضاء للمسننات غير المتناضرة ( بوجود وعدم وجود تشذيب لحافات الاسنان ) مقارنة بالاسنان التقليدية .


Article
Internal Convective Heat Transfer Effect on Iraqi Building Construction Cooling Load
تأثير انتقال الحرارة الداخلي بالحمل على حمل التبريد لأبنية عراقية التركيب الإنشائي

Loading...
Loading...
Abstract

This work involves the calculation of the cooling load in Iraqi building constructions taking in account the effect of the convective heat transfer inside the buildings. ASHRAE assumptions are compared with the Fisher and Pedersen model of estimation of internal convective heat transfer coefficient when the high rate of ventilation from ceiling inlet configuration is used. Theoretical calculation of cooling load using the Radiant Time Series Method (RTSM) is implemented on the actual tested spaces. Also the theoretical calculated cooling loads are experimentally compared by measuring the cooling load in these tested spaces. The comparison appears that using the modified Fisher and Pedersen model when large ventilation rate is used; modify the results accuracy to about 10%.العمل الحالي يتضمن حساب حمل التبريد في تراكيب البناء العراقي مع الأخذ في الاعتبار تأثير انتقال الحرارة بالحمل داخل البناية. فرضية اشري قورنت مع طريقة فيشر وبدرسن في تخمين معامل انتقال الحرارة الداخلي عند استخدام معدلات عالية للتهوية لحالة تجهيز الهواء من السقف. تم احتساب حمل التبريد نظريا باستخدام طريقة السلسلة الزمنية للإشعاع RTSM)) لفضاءات اختبار حقيقية. كذلك فان حمل التبريد المحسوب نظريا تم مقارنته عمليا بقياس حمل التبريد في هذه الفضاءات. المقارنة أظهرت ان استخدام طريقة فيشر وبدرسن المعدلة لمعدلات كبيرة من التهوية, يحسن دقة النتائج لحدود تصل ل 10%.


Article
Application of Box-Behnken Method Based ANN-GA to Prediction of wt.% of Doping Elements for Incoloy 800H Coated by Aluminizing-Chromizing
تطبيق طريقة بوكس-بينكن ذات أساس شبكات عصبونية إصطناعية-خوارزمية وراثية للتنبأ بالنسب الوزنية المثالية لعناصر الإضافة لسبيكة Incoloy 800H المغطاة بالالمنة-كرمنة

Loading...
Loading...
Abstract

In this work , an effective procedure of Box-Behnken based-ANN (Artificial Neural Network) and GA (Genetic Algorithm) has been utilized for finding the optimum conditions of wt.% of doping elements (Ce,Y, and Ge) doped-aluminizing-chromizing of Incoloy 800H . ANN and Box-Behnken design method have been implanted for minimizing hot corrosion rate kp (10-12g2.cm-4.s-1) in Incoloy 800H at 900oC . ANN was used for estimating the predicted values of hot corrosion rate kp (10-12g2.cm-4.s-1) . The optimal wt.% of doping elements combination to obtain minimum hot corrosion rate was calculated using genetic algorithm approach . The predicted optimal values for minimizing hot corrosion rate for Incoloy 800H coated by (Ce-Y-Ge) doped-aluminizing-chromizing are (3wt.%Ce, 3wt.%Y, and 3wt.%Ge) , the hot corrosion rate kp (10-12g2.cm-4.s-1) value at these conditions was found to be 71.701 . The results have been verified by confirmation experiment , results obtained by GA method match closely with experimental values (R2=98.30) . EDS and XRD results show that the formation of protective layers Al2O3 and Cr2O3 during hot corrosion tests.يتضمن هذا البحث إستخدام الإسلوب الفعّال من خلال طريقة بوكس-بينكن ذات أساس شبكات عصبونية إصطناعية-خوارزمية وراثية لتحديد الظروف المثلى للنسب الوزنية لعناصر الإضافة (سيريوم-يتيريوم-جرمانيوم) لعملية الألمنة-كرمنة لسبيكة Incoloy 800H . و أستخدمت كل من طريقة التصميم بوكس-بينكن و الشبكات العصبونية لخفض معدل التآكل الساخن في سبيكة Incoloy 800H عند 900oC ، حيث أستخدمت الشبكات العصبونية للتنبأ بقيم معدل التآكل الساخن ، أما بالنسبة لمزيج النسب الوزنية المثالي لعناصر الإضافة اللازمة للحصول على القيمة الدنيا لمعدل التآكل الساخن فقد تم تحديدها بواسطة الخوارزمية الوراثية . و لوحظ أن القيم المثلى التي تم التنبأ بها لخفض معدل التآكل الساخن لسبيكة Incoloy 800H المغطاة بعناصر الإضافة (سيريوم-يتيريوم-جرمانيوم) لعملية الألمنة-كرمنة هي (3wt.%Ce, 3wt.%Y, and 3wt.%Ge) أما قيمة معدل التآكل الساخن عند هذه الظروف فقد كانت 71.701X10-12g2.cm-4.s-1 . و قد تم التحقق من هذه الظروف من خلال تجربة التحقق (التأكد) ، و لوحظ أن النتائج التي تم الحصول عليها من خلال طريقة الخوارزمية الوراثية تتطابق بشكل دقيق مع القيم التجريبية (معامل التحديد=98.30 ) . و أظهرت نتائج EDX و XRD تكون طبقات الحماية الأوكسيدية Al2O3 ، Cr2O3 خلال إختبارات التآكل الساخن .


Article
Dynamic Analysis of Fluid – Structure Interaction of Axial Fan System
تحليل ديناميكي لتداخل المائع والهيكل لمنظومة مروحة محورية

Loading...
Loading...
Abstract

Fluid-structure interaction method is performed to predict the dynamic characteristics of axial fan system. A fluid-structure interface physical environment method (monolithic method) is used to couple the fluid flow solver with the structural solver. The integration of the three-dimensional Navier-Stokes equations is performed in the time Doman, simultaneously to the integration of the three dimensional structural model. The aerodynamic loads are transfer from the flow to structure and the coupling step is repeated within each time step, until the flow solution and the structural solution have converged to yield a coupled solution of the aeroelastic set of equations. Finite element method is applied to solve numerically the Navier-Stockes equations coupled with the structural equations The first ten eigenvalue (natural frequency), the first ten eigenvector (mode shape) and effective stress for each part of a rotor system and complete system assembly are predicted. The validity of the predicted dynamic characteristics of duct fan system was confirmed experimentally by investigating geometrically similar fan system test rig. Good agreement of dynamic characteristics is observed between experimental and numerical results. استخدمت طريقة تداخل جريان المائع والهيكل للتنبؤ عن المزايا الديناميكية لمنظومة مروحة محورية. تم ربط الحلول العددية لجريان المائع مع الحلول العددية للهيكل باستخدام طريقة البيئة الفيزيائية لتداخل المائع والهيكل(monolithic method). تم ربط حلول معادلات نفير-ستوك التكاملية ثلاثية البعد مع حلول معادلات الهيكل التكاملية ثلاثية البعد باستخدام طريقة الزمن الحدي. لقد تم نقل الأحمال الديناهوائية من جريان المائع إلى الهيكل وتم إعادة هذه الخطوة المزدوجة مرارا وتكرارا حتى يحصل الالتئام الكامل لحلول معادلات الجريان ومعادلات الهيكل والذي يقود إلى حلول لمجموعة معادلات المرونة الفضائية. لقد استخدمت طريقة العناصر المحددة لإجراء الحل العددي بشكل مزدوج لمعادلات (نفير-ستوك) التي تحكم المائع مع معادلات تحليل الهيكل. كما استخدمت برامجيات جاهزة لتشغيل طريقة العناصر المحددة وأجراء التحليلات المطلوبة. تم اجراء تحليل ديناميكي لأول عشرة ترددات طبيعية وأول عشرة إشكال نسقيه كذلك الاجهادات الفعالة لأجزاء المنظومة الرئيسية منفردة وللمنظومة مجتمعة. إن المزايا الديناميكية لمنظومة المروحة التي تم التنبؤ عنها عدديا جرى التأكد من مصداقيتها تجريبا بإجراء اختبارات عملية على منصة فحص يحاكي شكلها الهندسي نموذج الاختبار العددي لمنظومة مجرى المروحة. ولقد لوحظ إن هناك توافق جيد بين نتائج التنبؤ ونتائج القياسات التجريبية للمزايا الديناميكية للمنظومة.


Article
Effect of Recirculation Ratio on the Uniformity Flow in a High Area Ratio of Outlets Pipe at Different Entrance flow rates
تأثير نسبة إعادة التدوير على توحيد التدفق في انبوب متعدد المنافذ ذو نسبة مساحة عالية عند معدلات تدفق مختلفة

Loading...
Loading...
Abstract

The uniform flow distrbiution in the multi-outlets pipe highly depends on the several parameters act togather. Therefor, there is no general method to achieve this goal. The goal of this study is to investigate the proposed approach that can provide significant relief of the maldistribution. The method is based on re-circulating portion of flow from the end of the header to reduce pressure at this region . The physical model consists of main manifold with uniform longitudinal section having diameter of 152.4 mm (6 in), five laterals with diameter of 76.2 mm (3 in), and spacing of 300 mm. At first, The experiment is carried out with conventional manifold, which is a closed-end. Then, small amount of water is allowed by controling the valve located at the end of the manifold slowly. The pressure and the flow distribution among the lateral pipes were recorded. Different inlet flows have been tested and the values of these flows are (625, 790, and 950) l/min. The result reveals that the conventional header give high non-uniform flow distrbution and the distribution of flow is greatly improved by using the perposed methods . When the recircluting ratio is of 15%, the non-uniform coefficient (the stander devation) is reduced from 0.48 to 0.13 which means improves in the flow distribution by 75%. التوزيع المنتظم للجريان خلال الانابيب متعددة المنافذ يعتمد بشكل كبير على العديد من المتغيرات التي تؤثر بشكل مجتمع. لذلك لا توجد هناك طريقة محددة لتحقيق هذا الهدف. البحث الحالي هو تطوير لطريقة مقترحة يمكن ان تقلل من سوء توزيع الجريان. تستند هذه الطريقة على سحب نسبة محددة من المائع من النهاية المغلقة للانبوب المتفرع وذلك لتقليل الضغط المرتفع في هذه المنطقة. يتكون مقطع الاختبار المستخدم في البحث من انبوب رئيسي بقطر (152.4 ملم) وخمسة انابيب فرعية بقطر (76.2 ملم)، المسافة بين الانابيب الفرعية كانت (300 ملم). أنجزت التجارب في البداية على مقطع الاختبار بالتصميم التقليدي (النهاية مغلقة) بعد ذلك يتم السماح لكميات مختلفة من الماء من المرور من النهاية المغلقة من خلال صمام تحكم مثبت في نهاية الانبوب. استخدمت ثلاثة قيم مختلفة لكمية التدفق الداخل خلال التجارب وهي (625، 790، 950) لتر/ثانية. بينت النتائج ان عملية سحب جزء من الماء من النهاية المغلقة للانبوب المتفرع يساهم الى حد كبير في تحسين توزيع الجريان، حيث انه عند نسبة اعادة تدوير مقدارها (%15) قلت قيم معامل الانحراف من 0.48 الى 0.13، وهذا يحسن من توزيع الجريان بمقدار %75.


Article
Study Effect of Central Rectangular Perforation on the Natural Convection Heat Transfer in an Inclined Heated Flat Plate
دراسة تأثير تجويف مستطيل مركزي على انتقال الحرارة بالحمل الحراري الحر فوق صفيحة مائلة مسخنة

Loading...
Loading...
Abstract

Anumerical solutions is presented to investigate the effect of inclination angle (θ) , perforation ratio (m) and wall temperature of the plate (Tw) on the heat transfer in natural convection from isothermal square flat plate up surface heated (with and without concentrated hole). The flat plate with dimensions of (128 mm) length × (64 mm) width has been used five with square models of the flat plate that gave a rectangular perforation of (m=0.03, 0.06, 0.13, 0.25, 0.5). The values of angle of inclination were (0o, 15o 30o 45o 60o) from horizontal position and the values of wall temperature (50oC, 60 oC, 70 oC, 90 oC, 100oC). To investigate the temperature, boundary layer thickness and heat flux distributions; the numerical computation is carried out using a very efficient integral method to solve the governing equation. The results show increase in the temperature gradient with increase in the angle of inclination and the high gradient and high heat transfer coefficients located in the external edges of the plate, for both cases: with and without holed plate. There are two separation regions of heat transfer in the external edge and the internal edges. The boundary layer thickness is small in the external edge and high in the center of the plate and it decreases as the inclination angle of plate increases. Theoretical results are compared with previous result and it is found that the Nusslet numbers in the present study are higher by (22 %) than that in the previous studies. And the results show good agreement in range of Raleigh number from 105 to 106.قدمت دراسة عددية لاستقصاء تأثيرزاوية الميل (θ) ونسبة التجويف(m) ودرجة حرارة السطح(Tw) على انتقال الحرارة بالحمل الحر من صفيحة مستوية مربعة مسخنة من الوجه الاعلى (مع وبدون تجويف مركزي) والصفيحة بطول (128 ملم) وسمك (64 ملم) وتم استخدام خمس نماذج للصفيحة المربعة مع ثقب مستطيل ذات نسب تجويف مختلفة هي (m= 0.03, 0.06, 0.13, 0.25, 0.5) وبزوايا ميل مختلفة هي ( (0o, 15o, 30o, 45o, 60oمن الوضع الافقي وقيم درجات حرارة متغيرة تتضمن (50oC, 60 oC, 70 oC, 90 oC, 100oC) ومن اجل دراسة توزيع كلا من درجة الحرارة وسمك الطبقة المتاخمة والفيض الحراري باستخدام التحليل العددي بطريقة التكامل لحل المعادلات الرياضية الحاكمة. اظهرت النتائج ان هناك زيادة في انحدار درجات الحرارة مع زيادة زاوية الميل للصفيحة. ويتمركز اعلى انحدار في درجات حرارة واعلى قيمة لمعامل انتقال الحرارة في الحافات الخارجية للصفيحة لكلتا الحالتين (مع وبدون تجويف).وهناك منطقتي انفصال لانتقال الحرارة تتمركز في الحافات الداخلية والخارجية للصفيحة المجوفة. ولوحظ ان سمك الطبقة المتاخمة الحرارية يكون قليل في الحافة الخارجية وعالي في مركز الصفيحة في حالة النموذج الخالي من تجويف. وتبدأ هذه الطبقة بالتناقص كلما ازدادت زاوية الميلان وتمت مقارنة النتائج النظرية الحالية مع نتائج سابقة وجد ان اعداد نسلت في البحث الحالي اعلى بنسبة ( 22%) عما موجود في البحوث السابقة ووجد تقارب جيد بين النتائج في مدي رقم رالي من 105 الى .106

Table of content: volume: issue: