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: 2016 volume:12 issue:1

Article
Enhancement of Buckling Resistance of Aluminized Long Columns of Stainless Steel AISI 303
تحسين مقاومة الانبعاج للاعمدة الطويلة من الصلب المقاوم للصدأ AISI 303 المؤلمنة بطريقة الغمر الساخن (HDA)

Loading...
Loading...
Abstract

This paper has investigated experimentally the dynamic buckling behavior of AISI 303 stainless steel Aluminized and as received long columns. These columns, hot-dip aluminized and as received, are tested under dynamic buckling, 22 specimens, without aluminizing (type 1), and 50 specimens, with hot-dip aluminizing at different aluminizing conditions of dipping temperature and dipping time (type 2), are tested under dynamic compression loading and under dynamic combined loading (compression and bending) by using a rotating buckling test machine. The experimental results are compared with Perry Robertson interaction formula that used for long columns. Greenhill formula is used to get a mathematical model that descripts the buckling behavior of the specimens of type (1) under dynamic compression loading. The experimental results obtained show an advantageous influence of hot-dip aluminizing treatment on dynamic buckling behavior of AISI 303 stainless steel long columns. The improvement based on the average value of critical buckling stress, are as follow: (64.8 %) for long columns type (2), compared with columns type (1), under dynamic compression loading, and (56.6 %) for long columns type (2), compared with columns type (1), under dynamic combined loading, and (33.3 %) for long columns type (2) compared with Perry Robertson critical buckling stress. تم في هذا البحث التحقق العملي لسلوك الانبعاج الديناميكي للاعمدة الطويلة المؤلمنة وغير المؤلمنة المصنوعة من الصلب المقاوم للصدأ AISI 303 . حيث فحصت هذه الاعمدة تحت تاثيرحمل الانبعاج الديناميكي، 22 عينة غير مؤلمنة (type 1) و 50 عينة مؤلمنة بطريقة الغمر الساخن (type 2)، وبظروف غمر مختلفة من درجة حرارة الغمر وزمن الغمر، بأستخدام ماكنة فحص الانبعاج الدوار ولحالة حمل الانضغاط الديناميكي وكذلك الحمل المركب (حمل انضغاط زائد حمل انحناء). تم مقارنة النتائج مع صيغة Perry Robertson interaction formula. تم استخدام صيغة Greenhill لغرض الحصول على موديل رياضي يصف سلوك الانبعاج تحت تأثير حمل الانبعاج الديناميكي. أظهرت النتائج الفائدة العملية المتحققة من عملية الالمنة بالغمر الساخن على سلوك الانبعاج تحت تأثير الاحمال الديناميكية. تمثل هذا التأثير الايجابي بتحسين مقاومة الانبعاج الديناميكي للاعمدة الطويلة المستخدمة في هذا البحث بنسب مئوية لمتوسط اجهاد الانبعاج الحرج، وهذه النسب كما يلي: (64.8 %) للاعمدة الطويلة نوع (2) مقارنة بالاعمدة نوع (1) وتحت تأثير التحميل الانضغاطي الديناميكي، و (56.6 %) للاعمدة الطويلة نوع (2) مقارنة بالاعمدة نوع (1) وتحت تأثير التحميل الديناميكي المركب، و (33.3%) للاعمدة نوع (2) مقارنة بقيمة اجهاد الانبعاج الحرج المحسوب من صيغة Perry Robertson.


Article
Experimental Study of the Performance of Compound Parabolic Concentrating Solar Collector
دراسة تجريبية لأداء مُركِّز شمسي على شكل قطع مُكافئ مُركَّب

Authors: kaisyqj@yahoo.com --- Mohammed Aziz Hassan
Pages: 15-25
Loading...
Loading...
Abstract

The design, construction and investigation of experimental study of two compound parabolic concentrators (CPCs) with tubular absorber have been presented. The performance of CPCs have been evaluated by using outdoor experimental measurements including the instantaneous thermal efficiency. The two CPCs are tested instantly by holding them on a common structure. Many tests are conducted in the present work by truncating one of them in three different levels. For each truncation the acceptance half angle (θc) was changed. Geometrically, the acceptance half angle for standard CPC is (26o). For the truncation levels for the other CPC 1, 2 and 3 the acceptance half angle were 20o, 26o and 59o, consequently. A significant difference between the instantaneous thermal efficiency of 3.86× CPC (θc=20o) and 2.32× CPC (θc=26o), and between that for 3.61× CPC (θc=26o) and 2.32× CPC (θc=26o). It's noticed that the difference between the instantaneous thermal efficiency of 2.32× CPC (θc=59o) and 2.32× CPC (θc=26o) is small compared with the difference of the first and second cases, the instantaneous thermal efficiency of 2.32× CPC (26o) was higher than those for other three CPCs. The experimental results show that the maximum thermal efficiency of the full 2.32×CPC (26o) is 0.708, the maximum thermal efficiency of the 3.93×CPC (15o), when it's truncated to 3.84× CPC (20o), 3.61× CPC (26o) and 2.32× CPC (59o) are 0.51, 0.52 and 0.66, respectively. As the concentration ratio decreases from (3.93× to 1×), the thermal efficiency, energy losses and optical efficiency increase from (0.47 to 63), (1.58 to 7.2 K.m2/W) and (0.494 to 0.797), respectively.تم عرض تصميم, تركيب والتحقيق في دراسة تجريبية لاثنين من المُركِّزات الشمسية المُركَّبة على شكل قطع مُكافئ ذي مستلم أنبوبي. تم تقويم أداء المركزين الشمسيين باستخدام القياسات التجريبية في الهواء الطلق بما في ذلك الكفاءة الحرارية اللحظية. تم اختبار المركزين بعد تثبيتهما على هيكل مشترك. اجريت العديد من الاختبارات في هذا العمل باقتطاع عاكس واحد من المركزين في ثلاثة مستويات مختلفة. لكل اقتطاع تم تغيير نصف زاوية القبول (θc). ونصف زاوية القبول المعيارية للمُركِّزات الشمسي على شكل قطع مُكافئ مركب هو (26o). لمستويات الاقتطاع للمركز الثاني 1 و 2 و 3 نصف زاوية القبول كانت 20o، 26oو 59o على التوالي. الفرق بين الكفاءة الحرارية اللحظية ل CPC ×3.86 (θc = 20o) و CPC×2.32 ((θc = 26o، وبين CPC ×3.61 (θc = 26o) و CPC×2.32 (θc = 26o) هو فرق كبير وواضح. لوحظ أن الفرق بين الكفاءة الحرارية اللحظية ل CPC × (θc = 59o) 2.32 وCPC×2.32 (θc = 26o) هو اختلاف صغير مقارنة مع الفرق في الحالات الأولى والثانية، والكفاءة الحرارية اللحظية ل CPC×2.32 (26o) كان أعلى من تلك التي للمركزات الشمسية الثلاثة الأخرى. أظهرت النتائج التجريبية أن أقصى كفاءة حرارية ل CPC×2.32 (26o) الكامل مقدارها 0.708، أقصى كفاءة حرارية ل CPC ×3.93 (15o) ، عندما يكون مقتطعا إلى CPC ×3.84 (20o)، CPC ×3.61 (26o) و CPC ×2.32 (59o) مقدارها 0.51، 0.52 و 0.66 على التوالي. بنقصان نسبة التركيز من (×3.93 الى1×)، الكفاءة الحرارية، الخسائر الحرارية والكفاءة البصرية ازدادت من 0.47)الى (0.63، 1.58) الى (7.2 K.m2/W و 0.494)الى .(0.797


Article
Experimental Study of the Effect of Condenser Tubes Distribution for Domestic Refrigerator
دراسة تجريبية على تأثير توزيع انابيب المكثف لثلاجة منزلية

Loading...
Loading...
Abstract

The performance of a condenser in a domestic refrigerator system without wires and a condenser with a novel design consisted of number of loops as elliptical shape is investigated experimentally in this work. The experiment was conducted with a refrigerator designed to work with HFC134a, under no load and with loads of (1.5,3 and 12 liters of water). In particular, the effects of shape change of the condenser were very important in heat transfer enhancement and reduce of the frictional loss as a result of reducing the pressure drop in the condenser. The results shown that compressor work decreases with elliptical condenser about (8.6% to 11.3%), and then the power consumption decreases also. The performance of household refrigerator with an elliptical condenser without fins was better than that of the conventional condenser without fins. Therefore, the elliptical condenser can be used instead of the conventional air cooled condenser in a domestic refrigeration system. اداء المكثف في نظام الثلاجة المنزلية بدون اسلاك ومكثف مع تصميم جديد يتكون من عدد من الحلقات بشكل بيضوي بحث تجريبيا في هذا البحث. التجارب كانت تعمل على ثلاجة مصممة للعمل مع (HFC 134a ). وتحت احمال متغيرة ( بدون حمل , 1.5, 3 ,12 ليتر من الماء). وبشكل خاص تاثير تغيير شكل المكثف مهم جدا في تحسين انتقال الحرارة وتقليل خسائر الاحتكاك بوصفه محصلة لتقليل الهبوط بالضغط في المكثف. توضح النتائج ان الشغل المنجز بوساطة الضاغط يقل مع المكثف البيضوي حوالي (8.6% الى 11.3%), وعليه القدرة المستهلكة كذلك تقل. اداء الثلاجة المنزلية مع المكثف البيضوي بدون زعانف افضل من المكثف التقليدي بدون زعانف. لذلك يمكن استخدام المكثف البيضوي بدلا عن المكثفات التقليدية المبردة بالهواء في نظام الثلاجة المنزلية.


Article
Multi-Dimensional Angle of Arrival Estimation by Circular Phased Adaptive Array Antennas
تخمين زاوية الوصول في مستويات متعددة بواسطة مصفوفة الهوائيات الدائرية الطورية المتكيفة

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper the use of a circular array antenna with adaptive system in conjunction with modified Linearly Constrained Minimum Variance Beam forming (LCMVB) algorithm is proposed to meet the requirement of Angle of Arrival (AOA) estimation in 2-D as well as the Signal to Noise Ratio (SNR) of estimated sources (Three Dimensional 3-D estimation), rather than interference cancelation as it is used for. The proposed system was simulated, tested and compared with the modified Multiple Signal Classification (MUSIC) technique for 2-D estimation. The results show the system has exhibited astonishing results for simultaneously estimating 3-D parameters with accuracy approximately equivalent to the MUSIC technique (for estimating elevation and azimuth angles), and it has privilege to estimate SNR for sources which are under the estimation process. Finally, the proposed system needs less computational time and hardware complexity when it is compared with Eigen value decomposition techniques used by MUSIC technique. Also, it has cost effectiveness with respect to (3-D) active detecting means such as radars. في هذا البحث تم اقتراح منظومة مصفوفة هوائيات طورية مع نظام متكيف وخوارزمية تشكيل انموذج الاشعاع لمصفوفة الهوائيات الدائرية بوساطة اقل قدرة ضوضاء مقيدة خطيا لتلبية متطلبات تخمين زاوية الوصول في مستويين (المستوى الافقي والمستوى العمودي) وكذلك تخمين مستوى الاشارة الى الضوضاء للاشارات الراديوية المستلمة في خرج المنظومة (اي التخمين المتوازي في ثلاثة مستويات), بدلا من الاستخدام التقليدي لمصفوفة الهوائيات المتكيفة في تخميد اشارات التداخل والضوضاء المرافقة للاشارات المستلمة. النظام المقترح تم وضع انموذج رياضي له وتم بناء كيان برمجي تشبيهي له , وفحصه في حالات محاكات متعددة ومختلفة. اظهرت نتائج الفحص ان النظام المقترح اعطى نتائج رائعة في التخمين المتوازي (في الوقت نفسه) لزوايا الوصول للاشارات المستلمه في المستويين الافقي والعمودي وكذالك في تخمين مستوى الاشارة الى الضوضاء في خرج المنظومة (اي تخمين ثلاثي). دقة تخمين زوايا وصول الاشارات الراديوية المستلمة في المستويين الافقي والعمودي مكافئة لدقة التخمين المتحصلة من تقنية التصنيف المطور متعدد الاشارة المستخدم حاليا لتخمين زوايا الوصول، منظومتنا المقترحة لها افضلية على تقنية التصنيف المطور كونها تستطيع تخمين مستوى الاشارة الى الضوضاء للاشارات المستلمة في خرج المنظومة. اخيرا النظام المقترح يحتاج الى عمليات حسابية والى وقت معالجة اقل وكيان مادي اقل تعقيداٌ من تقنية التصنيف المطور متعدد الاشارة والذي يحتاج الى حساب متجهات الايجن بطريقة التحليل المتسلسل لمصفوفات الاشارة والضوضاء . النظام المقترح يعد من الناحية الاقتصادية اقل تكلفة من الانظمة الفعالة المستخدمة في عمليات التخمين الثلاثي في وقت واحد مثل الرادار.


Article
Design of a Kinematic Neural Controller for Mobile Robots based on Enhanced Hybrid Firefly-Artificial Bee Colony Algorithm
تصميم وحدة سيطرة حركية عصبية لتتبع مسار الروبوتات المتنقلة بعجلات على أساس المحسن الهجين بين خوارزمية اليرعات المضيئة وخوارزمية خلية النحل

Loading...
Loading...
Abstract

The paper present design of a control structure that enables integration of a Kinematic neural controller for trajectory tracking of a nonholonomic differential two wheeled mobile robot, then proposes a Kinematic neural controller to direct a National Instrument mobile robot (NI Mobile Robot). The controller is to make the actual velocity of the wheeled mobile robot close the required velocity by guarantees that the trajectory tracking mean squire error converges at minimum tracking error. The proposed tracking control system consists of two layers; The first layer is a multi-layer perceptron neural network system that controls the mobile robot to track the required path , The second layer is an optimization layer ,which is implemented based on hybrid Crossoved Firefly Algorithm with Artificial Bee Colony (CFA-ABC) to tune the controller's parameters to achieve the optimal path. The performance of the hybrid optimization algorithm is verified by various benchmark functions. The simulation results show that the utilizing of CFA and (CFA-ABC ) are better than the original Firefly Algorithm. A simulation example is given to indicate the effectiveness of the proposed algorithm, the results have been done using MATLAB (R2013b), and all trajectory tracking results with two reference trajectories (circular and lemniscates ) are presented.يقدم هذا البحث , تصميما مسيطرا لتتبع مسار عجلة الانسان الالي المتحرك المبني على أساس مسيطر تكاملي حركي عصبي لتوجيه الروبوت المحمول المصنع من قبل شركة National Instrument , الغاية من المسيطر هي تقريب السرعة الحقيقية للأنسان الالي اقرب ما يكون من السرعة المطلوبة بجعل مقدار معدل الخطا اقرب الى الصفر. المسيطر المقترح في هذا البحث يتكون من طبقتين: الطبقة الأولى هي نظام شبكة عصبية متعدد الطبقات لتتبع المسار المطلوب و الطبقة الثانية هي طبقة الخوارزمية الأمثلية والتي تشمل خوارزمية هجينة محسنة وهي مكونة من خوارزمية اليرعات المضيئة وخوارزمية خلية النحل وتستخدم لأيجاد أفضل قيم للمسيطر والوصول للمسار الامثل. من خلال نتائج المحاكاة, اثبت المسيطر المقترح وخوارزمية الامثلية كفاءتهما بالوصول الى مقدار خطا وبأقل قيمة وتمت المحاكاة بأستخدام برنامج الماتلاب وتم تطبيقها على نوعين من المسارات (الدائري والانفنتي).


Article
Ant Colony Optimization Based Force-Position Control for Human Lower Limb Rehabilitation Robot
مسيطر قوة- موقع لروبوتات أعادة تأهيل الاطراف السفلية بأستخدام خوارزمية مستعمرة النمل

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of human lower limb rehabilitation robot is to regain the ability of motion and to strengthen the weak muscles. This paper proposes the design of a force-position control for a four Degree Of Freedom (4-DOF) lower limb wearable rehabilitation robot. This robot consists of a hip, knee and ankle joints to enable the patient for motion and turn in both directions. The joints are actuated by Pneumatic Muscles Actuators (PMAs). The PMAs have very great potential in medical applications because the similarity to biological muscles. Force-Position control incorporating a Takagi-Sugeno-Kang- three- Proportional-Derivative like Fuzzy Logic (TSK-3-PD) Controllers for position control and three-Proportional (3-P) controllers for force control. They are designed and simulated to improve the desired joints position specifications such as minimum overshoot, minimum oscillation, minimum steady state error, and disturbance rejection during tracking the desired position medical trajectory. Ant Colony Optimization (ACO) is used to tune the gains of position and force parts of the Force-Position controllers to get the desired position trajectory according to the required specification. A comparison between the force-position controllers tuned manually and tuned by ACO shows an enhancement in the results of the second type as compared with the first one with an average of 39%.الهدف من روبوتات أعادة التأهيل الخاصة بالأجزاء السفلية للأطراف البشرية هو أعادة القدرة على المشي وتقوية العضلات. ويقدم البحث تصميم مسيطر من نوع (قوة- موقع) لروبوت مكون من أربع درجات من الحرية، إثنتان منها في مفصل الورك، وثالثة في مفصل الركبة ورابعة في مفصل الكاحل، وهذه الدرجات من الحرية، كافية؛ لاعادة تأهيل المريض للمشي والدوران الى جهتي اليمين واليسار. إذ يتم تحريك المفاصل باستعمال مشغلات العضلة الهوائية، ويعد هذا النوع من المشغلات، الأفضل في التطبيقات الطبية؛ نظراً لخواصه المشابهة للعضلات البشرية. على الرغم من اللاخطية العالية في التصميم، إلا ان السيطرة على تتبع المسارات الطبية قد تمت عن طريق مسيطرات (قوة ـ موقع) مكون من ثلاثة مسيطرات للموقع من نوع ) منطق ضبابي ذكي متناسب ـ متفاضل PD –TSK( وثلاثة مسيطرات من نوع متناسب للقوة (3-) ، وذلك لغرض تحقيق المواصفات المطلوبة، كتقليل تجاوز المدخل، وتقليل التذبذب، وتقليل نسبة الخطأ في مواقع المسارات، فضلاً عن مقاومة الاضطرابات. اعتمد البحث خوارزمية مستعمرات النمل لكل من جزء الموقع وجزء القوة؛ لغرض تحسين المواصفات. أثبتت المقارنة بين نتائج المسيطر المنغم يدويا والمنغم بأستخدام خوارزمية مستعمرات النمل ان هناك تحسن في موقع المسار الطبي (بعدم تسليط الاضطرابات الخارجية ومع تسليطها) كمعدل بنسبة 39%.


Article
A Comparison Between Recursive Least-Squares (RLS) and Extended Recursive Least-Squares (E-RLS) for Tracking Multiple Fast Time Variation Rayleigh Fading Channel
المقارنة بين RLS و E-RLS في تتبع الوسط الناقل المسمى رايلاي من نوع سريع التغير مع الزمن

Loading...
Loading...
Abstract

In order to select the optimal tracking of fast time variation of multipath fast time variation Rayleigh fading channel, this paper focuses on the recursive least-squares (RLS) and Extended recursive least-squares (E-RLS) algorithms and reaches the conclusion that E-RLS is more feasible according to the comparison output of the simulation program from tracking performance and mean square error over five fast time variation of Rayleigh fading channels and more than one time (send/receive) reach to 100 times to make sure from efficiency of these algorithms.من أجل تحديد التتبع الأمثل للناقل سريع التغير مع الزمن والمسمى قناة رايلي، هذا البحث يركز على الخوارميات (RLS) و(E-RLS) التي تقوم بتخمين الوسط الناقل من غير الاحتياج الى اية معلومات عن الوسط اي مايسمى بالتخمين الاعمى وتوصل هذا البحث إلى استنتاج مفاده E -RLS هو أكثر جدوى من RLS لما يمتلكه من دقه عالية في تتبع وتخمين الوسط الناقل سريع التغير ( قناة رايلي) مع الزمن على وفق النتائج التي تم حسابها في برنامج محاكاة من تتبع الأداء ولأكثر من مرة واحدة (إرسال / استقبال) تصل إلى 100 مرة للتأكد من كفاءة هذه الخوارزميات.


Article
Synthesis and Characterization of Nanocrystalline Zeolite Y
تحضير وتشخيص زيولايت Na–Y ذو التركيب البلوري النانوي

Loading...
Loading...
Abstract

Worldwide attention is being focused on nanocrystalline zeolites and they are replacing conventional ones due to their pronounced potential in many fields. In this study, NaY zeolite has been prepared hydrothermally using sol –gel method and modified to the proton type by ion –exchange process. Characterization is made using X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Atomic force microscopy (AFM), Brunauer –Emmet- Teller (BET) nitrogen adsorption method, Ammonia Temperature programmed desorption (NH3-TPD) and Scanning electron microscopy( SEM). The effect of aging time, silica to alumina ratio is studied and the results show well defined crystalline structure with nano particle size (70 and 81nm) with surface area of 499m2/gm. تتجه انظار العالم الى الزيولايت ذي التركيب البلوري والنانوي لتحل محل الانواع التقليدية لما لها من تطبيقات ملحوظة في شتى المجالات. في هذه الدراسة تم تحضير زيولايت نوع Na-Y بمعاملة الجل البلوري حراريا وتم اجراء عملية التبادل الايوني للحصول على HY زيولايت. تم اجراء الفحوصات التشخيصية مثل الاشعة السينية والتحليل الوزني الحراري والمطياف ذو الاشعة فوق الحمراء وتشخيص الابعاد بمجهر القوة الذرية والمجهر الالكتروني والمساحة السطحية بالامتزاز بالنتروجين وتحليل درجة الحرارة لعملية عكس الامتزاز للامونيا. تم دراسة تاثير زمن التفاعل ونسبة السليكا الى الالومينا. اثبت النتائج فعالية عملية التحضير ونجاحها في الحصول على تركيب مسامي بلوري بقياس 70 و81 نانومتر ومساحة سطحية 499متر 2/ غم.


Article
Cultivation of Microalgae Chlorella vulgaris in Airlift photobioreactor for Biomass Production using commercial NPK Nutrients
استنبات الطحالب الدقيقة Chlorella vulgaris في مفاعل الرفع الهوائي الحيوي الضوئي لانتاج الكتلة الحيوية بأستخدام سماد NPK التجاري

Loading...
Loading...
Abstract

Airlift reactors are widely used in the chemical and biochemical applications as effective contactors for mass and heat transfer. The main advantages of airlift contactor compared with simple bubble column are ease of construction, low shear rate, high capacity, good mixing and liquid circulation without mechanical agitators and circulating pumps. In this work, growth characteristics of Chlorella vulgaris microalgae were studied in an internal loop airlift photobioreactor for biomass production. The bioreactor operated under batch and semi-continuous culture mode using commercially available 20:20:20+TE NPK fertilizer as nutrients. The experiments were conducted to evaluate the growth rate and biomass productivity of Chlorella vulgaris microalgae as affected by several factors such as nutrients concentration (20-80 mg/L), inlet air flow rate (2-8 LPM), and harvesting ratio (10-30 vol.%). The growth rate and biomass productivity of Chlorella vulgaris was determined as changes in optical density using UV-spectrophotometer. The results of batch operation showed that the growth rate of Chlorella vulgaris microalgae was increase with increasing of NPK nutrient concentration used but the access to the stationary phase of growth was delayed. The rate of growth was also increase with the increase in air flowrate to a limit then decrease. On the other hand the airlift photobioreactor can be operated in semi- continuous mode successfully by choosing the optimum conditions from the batch step which was 40 mg/L NPK nutrients concentration and 6 LPM and air flowrate. Several ratios of reactor content were harvested and the maximum biomass productivity was 0.142 g/L.day when harvested 10 vol.% every two days. في هذا العمل، تم دراسة خصائص النمو للطحالب الدقيقةChlorella vulgaris في مفاعل الرفع الهوائي الحيوي الضوئي ذي التدويرالداخلي لإنتاج الكتلة الحيوية. المفاعل الحيوي المستخدم يعمل تحت نظامين هما النظام الدفعي والنظام شبه المستمر وباستخدام مغذيات واطئة الكلفة ومتاحة تجاريا وهي سماد الـ NPK 20:20:20+TE. أجريت التجارب لتقويم معدل النمو و إنتاجية الكتلة الحيوية للطحالب وتأثرهما بعدة عوامل مثل تركيز المغذيات (20-80 ملغ / لتر)، ومعدل تدفق الهواء الداخل (2-8 لتر / دقيقة)، ونسبة الحصاد (10 -30 ٪ حجما). وأظهرت النتائج العملية للنظام الدفعي أن معدل نمو الطحالب الدقيقة Chlorella vulgaris يزداد مع زيادة تركيز المغذيات المستخدمة ولكن الوصول إلى مرحلة ثابتة من النمو يتأخر كذلك يزداد معدل النمو بزيادة معدل جريان الهواء في المفاعل الحيوي الى حد معين بعدها ينخفض. من ناحية أخرى يمكن تشغيل مفاعل الرفع الهوائي الحيوي الضوئي في وضع شبه المستمر بنجاح وذلك باختيار وتطبيق افضل الضروف المستحصلة من عملية النظام الدفعي من تركيز المغذيات و معدل جريان الهواء والتي كانت 40 ملغم / لتر و 6 لتر/ دقيقة على التوالي تم حصاد عدة نسب من محتوى المفاعل وان أقصى قدر من انتاجية الكتلة الحيوية المستحصلة كانت 0.142 (غرام / لتر.يوم) عند نسبة حصاد 10 ٪ حجما كل يومين.


Article
Optimization of Friction Stir Welding Process Parameters of Dissimilar AA2024-T3 and AA7075-T73 Aluminum Alloys by Using Taguchi Method
أمثلية عوامل عملية اللحام بالخلط الاحتكاكي لسبيكتي الالمنيوم غير المتشابهة ( AA2024-T3و AA7075-T73) بأستخدام طريقة تاكوشي

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of present study is to determine the optimum parameters of friction stir welding process and known the most important parameter along with percentage contribution of each parameter which effect on tensile strength and joint efficiency of FS welded joint of dissimilar aluminum alloys AA2024-T3 and AA7075-T73 of 3 mm thick plates by applied specific number of experiments using Taguchi method .AA2024 was placed on the advancing side and AA7075 on the retreating side. FSW was achieved under three different rotation speeds (898, 1200 and 1710) rpm, three different welding speeds (20, 45 and 69) mmmin , three different pin profiles (cylindrical, threaded cylindrical and cone) and tool tilt angle 2◦. Taguchi method was proposed the orthogonal array of L9 based on the three number of process parameters and the three levels of variation for each parameter , SN ratio and ANOVA analysis of robust design were applied to the results. The result of SN ratio analysis were obtained to find the parameters optimization, which has been of rotation speed equal to 898 rpm, welding speed 45 mmmin, and threaded cylindrical pin profile with joint efficiency (76%). The tensile strength result shows that the welding speed was the most important parameter with a percentage contribution of 66.05 % over the other process parameters. يهدف البحث الحالي الى تحديد العوامل المثلى لعملية اللحام بالخلط الاحتكاكي ومعرفة أكثر عامل يؤثر مع نسبة مشاركة كل عامل على مقاومة الشد وكفاءة الملحومات لسبيكتي الألمنيوم غير المتشابهة ( AA2024-T3و AA7075-T73) من خلال أجراء عدد محدد من التجارب باستخدام طريقة تاكوشي. وضعت السبيكة AA2024 على الجانب المتقدم لعدة اللحام وAA7075 على الجانب المتأخر. وتم أجراء عملية اللحام بالخلط الاحتكاكي عنده ثلاث سرع دوران مختلفة (898 , 1200 و (1710 دورة| دقيقة وثلاث سرع لحام مختلفة 20) , 45 و(69 ملم| دقيقة وباستعمال ثلاثة تصاميم مختلفة للأداة (اسطواني ,اسطواني مسنن ومخروط) وعند زاوية ميل 2◦ .تم اعتماد طريقة تاكوشي على اختيار مصفوفة متعامدة من L9 استنادا الى ثلاثة أعداد من معاملات العملية وثلاثة مستويات من المتغيرات لكل معامل. تم تطبيق نسبة أل SN وتحليل أل ANOVA على النتائج. وقد تم الحصول على نتيجة تحليل نسبة ألSN لايجاد المعاملات المثلى, والتي كانت سرعة الدوران 898 دورة | دقيقة , وسرعة اللحام 45 ملم| دقيقة وتصميم الأداة الاسطواني مسنن مع كفاءة الملحومة 76%)). وقد وجد من تحليل ANOVA الى أن سرعة اللحام هي أكثر عامل يؤثر على مقاومة الشد مع نسبة مشاركة 66.05% من المعاملات الأخرى.


Article
Shot Peening Time Effect on Corrosion Behaviors of Al Alloy 2024-T3
تأثير زمن القذف على سلوك التاكل لسبيكة الالمنيوم 2024-T3

Loading...
Loading...
Abstract

In this study many specimen s were prepared from 2024-T3 Aluminum alloy for corrosion test by the dimensions of (15*15*3) mm according to ASTM G71-31 and then subjected to shot peening process at different time (15, 30, 45) minutes using steel ball having a diameter of 2.75 mm and Rockwell Hardness of 55RC to induce compressive residual stress which were measured using X-Ray diffraction method, surface roughness and hardness were tested before and after peening. Electrochemical corrosion test by Tafel extrapolation method was carried out in an environment of 3 .5% NaCl solutions (sea water) where Corrosion rate calculated using Tafle equation. The obtained results show a favorable influence of SP treatment on improving corrosion resistance as induced compressive residual stresses and hardened surface layer, the best corrosion resistance was at SP time of 30 minutes since compressive stress was the highest. في هذه الدراسة تم تحضير عدد من عينات اختبار التاكل من سبيكة المنيوم2024–T3 بابعاد (15*15*3) ملم وفق المواصفة القياسية ASTM-(G71-31) وان هذه العينات تعرضت للقذف بكرات فولاذية وبازمان مختلفة (45,30,15) دقيقة بواسطة كرة من الفولاذ قطر ها (2.75 ) ملم وصلادتها RC55HRC= لتوليد اجهادات ضغطية والتي تم قياسها بواسطة جهاز حيود الاشعة السينية X-Ray diffraction وكذلك تم قياس الخشونة السطحية والصلادة. اجري اختبار تاكل كهروكيمياوي بطريقة المجهاد الساكن في محلول كلوريد الصوديوم بنسبة 3.5% ( ماء البحر) و تم حساب معدل التاكل بطريقة تافل ومن النتائج التي تم الحصول عليها وجد ان عملية القذف بالكرات ذات تاثير ايجابي على تحسين مقاومة التاكل وان معدل التاكل يقل كلما زاد زمن القذف بسبب الاجهادات الضغطية المتولدة. وان افضل مقاومة للتاكل تحققت عند زمن قذف 30 دقيقة لكون ان الاجهادات الضغطيه كانت ذات قيمه عاليه عند هذا الزمن.


Article
Improving Shear Strength of Soft Clay by Using Torn Belts Chips
تحسين مقاومة القص للتربة الطينية الضعيفة باستخدام رقائق الاحزمة الممزقة

Loading...
Loading...
Abstract

Random throwing of industrial waste has a significant impact on the environment unless it takes into account the conditions of engineered destroying and/or re-used. Taking the advantage of re-using waste materials in engineering projects represents a well-planned project in order to resolve a lot of engineering problems for some difficult soils. The objective of this study was to evaluate the capability and effects of Rubber Shreds (RS) from scrap torn belts towards improving the shear strength of soft clay. A direct shear tests were conducted on soft clay-RS mixture. The following parameters were investigated to study the influence of RS content, water content, normal stress, and dilation ratio. From experimental test results it was found that previous parameters affecting the shear strength of soft clay. Increasing RS content was found effective in improving the shear strength of soft clay when the normal stress increases provided that fixed water content used in the mixture. Cohesion, c and angle of friction,  were increased by ratio of (1.4-2.3) and (1.5-2) respectively. However, it was revealed that RS content mustn’t exceed the liquid limit level of soft soil. If the water content increases and exceeding the liquid limit level of soft clay, shear strength, cohesion and angle of friction will begin to decrease by reduction percentage of (15%-55%) and (20%-45%) respectively in spite of 30% rubber inclusion. The dilation ratio was highly affected by water content increment; disturbed path of dilation ratio were observed with increasing water content in soil mixture.رمي النفايات الصناعية بشكل عشوائي له تأثير كبير على البيئة ما لم تراعى الشروط الهندسية في أتلافها. أن امكانية الافادة من هذه النفايات وأعادة استخدامها في المشاريع الهندسية يمثل تخطيطا جيدا لحل الكثير من المشكلات الهندسية التي تعاني منها بعض الترب الصعبة. الغرض من هذه الدراسة هو تقويم قابلية وتأثير أستخدام شرائح من الاحزمة الممزقة لتحسين مقاومة القص للترب الطينية الضعيفة. تم تبني فحص القص المباشر على خليط من قطع المطاط المقطعة والتربة. وقد تم دراسة العوامل التالية: نسبة القطع المطاطية، محتوى الماء، مقدار الاجهاد العمودي المسلط، وكذلك (Dilation Ratio). لوحظ من خلال النتائج العملية أن العوامل أعلاه تؤثر على مقاومة القص للتربة. زيادة محتوى RS سببت تحسين مقاومة القص للتربة الطينية مع زيادة الاجهاد العمودي ومن خلال محتوى مائي ثابت. لوحظ أن التماسك وزوايا الاحتكاك الداخلي ازدادتا أيضا بشرط عدم تجاوز نسبة RS عن حد السيولة للتربة الطينية الضعيفة. أن هذه العوامل تتأثر بشكل كبير في حال زيادة محتوى الماء عن محتوى حد السيولة حيث لوحظ نقصان كل من التماسك وزواية الاحتكاك الداخلي. نسبة (Dilation Ratio) تأثرت كثيرا بزيادة نسبة الماء فلوحظ تشوه مسار (Dilation Ratio) بزيادة نسبة الماء في خليط التربة.

Table of content: volume:12 issue:1