Table of content

Wasit Journal of Engineering Sciences

مجلة واسط للعلوم الهندسية

ISSN: 23056932
Publisher: Wassit University
Faculty: Engineering
Language: Arabic and English

This journal is Open Access

About

Refereed journals accept research from both inside and outside Iraq, in Arabic and English in all the journals Science and Engineering, which has not previously published in any scientific journal or scientific conference proceedings published by the Faculty of Engineering / University of Wasit by two issues a year.

Loading...
Contact info

karrarali@uowasit.edu.iq

Table of content: 2013 volume:1 issue:1

Article
Nanofluid Flow On A Vertical Cylinder Under The Effect Of Magnetohydrodynamics
جريان مائع نانوي على سطح أسطوانة عمودية تحت تأثير المغناطيسية الهيدروديناميكية

Loading...
Loading...
Abstract

The present work is a numerical investigation of the effect of laminar natural convection flow of nano fluid taking Cu nano particles and the water as based fluid on a vertical cylinder in presence of magneto hydrodynamics. The governing equations which used are continuity, momentum and energy equations. These equations are transformed to dimensionless equations using vorticity-stream function method and the resulting nonlinear system of partial differential equations are then solved numerically using finite difference approximation. A thermal boundary condition of a constant wall temperature is considered. A computer program was built to calculate the rate of heat transfer in terms of average Nusselt number, velocity distribution as well as temperature distribution for magneto hydrodynamics range of and the volume fraction . Numerical solution have been considered for a fluid Prandtl number fixed at (Pr = 6.2), Rayleigh number .The results show that Nu increase with increasingRal and M and increased with the particle volume fraction up to φ = 0.15 then decreased due to viscosity and agglomeration effect. The effect of Rayleigh number and magneto hydrodynamics on the rate of heat transfer is concluded by a correlation equation. تمت دراسة عددية لبيان تأثير الحمل الحر لجريان طباقي لمائع النانو باستخدام جسيمات النحاس Cuالدقيقة والماء كمائع أساس على اسطوانة عمودية تحت تأثير المغناطيسية الهيدروديناميكية . المعادلات الحاكمة هي الاستمرارية والزخم ومعادلة الطاقة وتم تحويلها الى معادلات لا بعدية باستخدام دالة الانسياب الدوامية وتم حل المعادلات التفاضلية الجزئية عدديا باستخدام طريقة الفروق المحددة والظروف الحدية الحرارية التي أخذت بنظر الاعتبار هي ثبوت درجة حرارة الجدار. تم بناء برنامج حاسوبي لحساب معدل انتقال الطاقة الحرارية بدلالة عدد نسلت المعدل وتوزيع السرعة ودرجة الحرارة للمعايير التي تتضمن مجموعة من القيم اللابعدية كالمغناطيسية الهيدروديناميكيةاللابعدية ونسب حجم الجسيمات المضافة . اخذ بنظر الاعتبار الحل العددي لمائع ذو عدد براندتل (Pr=6.2) وعدد رايلي . النتائج بينت أن عدد نسلت يزداد بزيادة عدد رايلي Ral والمغناطيسية الهيدروديناميكيةM وبزيادة نسب حجم الجسيمات حتى تصل إلى =0.15φ ثم يبدأ عدد نسلت بالنقصان بسبب تأثير اللزوجة والتراكمات.تم تمثيل النتائج بمعادلة ترابطية لعدد نسلت ضد عدد رايلي والمغناطيسية الهيدروديناميكية.


Article
Spot Position Extraction Based on High-resolution Parametric Subspace Method without Eigen decomposition
استخراج موقع البقعه بالاعتماد على طريقة الفضاء الجزئي الحدودي ذي الدقة العالية بدون تحليل ايغن

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents a subspace method of spot centroiding algorithm for locating the centers of laser spots. It focuses on how to find the position of the activated pixel which is the position of the imaged spot on the detector of the camera using Gaussian Approximation method (GAM), Center of Mass (COM) method and Blais and Rioux algorithm. The traditional subspace methods based on either singular value decomposition (SVD) or eigen decomposition (ED) to estimate the signal or noise subspace, these decomposition methods tend to be computationally intensive. In order to improve the algorithm of spot position determination, a proposed subspace analysis is used to determine spot position without eigen decomposition. Therefore, a method of fast subspace decomposition using Lanczos algorithm is presented and compared with other methods. A simulated example is provided to evaluate the proposed method and the simulation results shows that the proposed algorithm has the advantages of reduction the computational load and superior estimation performance.يعرض هذا البحث أسلوب فضاء جزئي لخوارزمية النقاط الوسطى لتحديد مراكز البقع الليزرية. البحث يركز على كيفية العثور على موقع النقطة المنشطة والذي هوموقع البقعة على كاشف الكاميرا باستخدام طريقة تقريب كاوس, طريقة مركز الكتلة و خوارزمية Blais&Rioux. أن طرق الفضاء الجزئي التقليدية تستخدم اما من خلال تجزئة القيمة المفردة او من خلال طريقة ايغن لتخمين الفضاء الجزئي للاشارة او الضوضاء وهذه الأساليب للتحليل تميل الى ان تكون مطولة حسابيا. من أجل تحسين خوارزمية تحديد مركزالبقعة تم اقتراح استخدام تحليلال فضاء الجزئي لايجادالمركز بدون تحليل ايغن و لذلك تم تقديم طريقة مقترحة من تحليل الفضاءالجزئي سريعة باستخدام خوارزمية Lanczos وتمت مقارنتها مع الطرق الاخرى . تم تقديم مثال محاكاة لتقييم الطريقة المقترحة واظهرت نتائج المحاكاة ان الخوارزمية الجديدة لها مزايا في تقليل كمية الحسابات وكذلك اداء افضل.

Keywords

Lanczos --- subspace --- spot position


Article
Dynamic Behavior Analysis of the Slider Crank Linkage using ANSYS Workbench and MATLAB Program
تحليل السلوك الديناميكي لآلية المرفق والمنزلق باستخدام برنامج الـ ANSYS Workbench وبرنامج الـMATLAB

Loading...
Loading...
Abstract

This paper is concerned with the study of the kinematic and kinetic analysis of a slider crank linkage using D'Alembert's principle. The links of the considered mechanism are assumed to be rigid. The analytical solution to observe the motion (displacement, velocity, and acceleration), reactions at each joint, torque required to drive the mechanism and the shaking force have been computed by a computer program written in MATLAB language over one complete revolution of the crank shaft. The results are compared with a finite element simulation carried out by using ANSYS Workbench software and are found to be in good agreement. A graphical method (relative velocity and acceleration method) has been also applied for two phases of the crank shaft (2 = 10° and 130°). The results obtained from this method (graphical) are compared with those obtained from analytical and numerical method and are found very acceptable. To make the analysis linear the friction force on the joints and sliding interface are neglected. All results, in this work, are obtained when the crank shaft turns at a uniform angular velocity (2 = 188.5 rad/s) and time dependent gas pressure force on the slider crown.تم في هذا البحث دراسة وتحليل السلوك الكينماتي والديناميكي لآلية المرفق والمنزلق. حيث شملت هذه الدراسة حساب الحركة (الازاحة، والسرعة، والتعجيل) لجميع اجزاء الآلية وردودالافعال عند جميع المساند والمفاصل والعزم اللازم لتدوير الآلية وكذلك القوة المسببة في اهتزاز الآلية وذلك عن طريق كتابة برنامج بلغة الـ MATLAB خلال دورة كاملة للمرفق. وقد تم مقارنة النتائج مع تلك التي تم الحصول عليها من برنامج المحاكاة للعناصر المحددة (ANSYS Workbench) ولوحظ ان النتائج متطابقة بشكل كبير جداً. وقد تم كذلك استخدام طريقة السرعة والتعجيل النسبي (طريقة التخطيط) لطورين فقط من اطوار الآلية (2 = 10°, 130°) واظهرت النتائج توافقا كبيرا مع تلك التي تم الحصول عليها في الطريقتين السابقتين (التحليلية والعددية). اجريت جميع الحسابات عند اكتساب المرفق سرعة دورانية منتظمة مقدارها (2 = 188.5 rad/s) وقوة متغيرة مع الوقت ناتجة من ضغط الغازات مع اهمال الاحتكاك بين اجزاء الآلية.

Keywords


Article
An Analytical study of Optimal Die Design of Elliptic Tube
دراسة تحليلية لتصميم القالب الأمثل للأنابيب البيضوية

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, die profile of the elliptic tube extrusion is analysis to predict the optimum die design by using upper bound theory. Developed manner in determining the relative extrusion power by dividing the extrusion die for different sector and calculate the relative deformation power of each sector under different condition which are reduction of area, friction factor and relative die length. The study predicts a new equation for determining the optimum die length with taking in the count the effects of those variables. The surface of the die is generated by an envelope of straight lines drawn from the points on the perimeter at the entry section to corresponding points at exist of the die. An upper bound technique based on the kinematically admissible velocity field is used to determine the forming stress. A complex program built in Visual Fortran V5.0 used to calculate relative extrusion power with variable friction factor (relative optimum extrusion power for values of reduction area are changed from 52.6% at area reduction equals to 0.15 to 82.8% at area reduction equals to 0.4). ANSYS program is used to compare the behavior and values of relative extrusion stress for optimum relative die length at constant reduction of area (R.A.=25%). The results are compared with other papers theoretical and experimental results are found to be in a very good agreement. الدراسة الحالية بحثت في شكل القالب لبثق الأنابيب البيضوية لإيجاد التصميم الامثل للقالب باستخدام نظرية الحد الأعلى. إسلوب مطور في حساب طاقات التشكيل النسبية من خلال تقسيم قالب البثق إلى عدد من الأجزاء وحساب طاقات التشكيل لكل جزء عند ظروف مختلفة متمثلة بنسبة النقصان بالمساحة ، عامل الاحتكاك وطول القالب النسبي. الدراسة استنتجت معادلة لتحديد طول القالب الأمثل مع الأخذ بنظر الاعتبار تأثير المتغيرات أعلاه. سطح القالب يتكون بواسطة غلاف من الخطوط المستقيمة الممتدة بين نقاط على السطح عند مقطع الدخول ونقاط على سطح الخروج. تقنية الحد الأعلى اعتمدت على حيز السرعة الحركية الممكن المستخدم لحساب إجهاد التشكيل. تم بناء برنامج معقد باستخدام الـ (Visual Fortran V5.0) لحساب طاقات التشكيل النسبية لقيم معامل احتكاك متغيره (طاقة البثق النسبية المثلى لقيم من نسب انخفاض في المساحة فقد تغيرت من 52.6%عند انخفاض المساحة بمقدار 0.15 الى82.8% عند انخفاض المساحة بمقدار 0.4). تم استخدام برنامج ANSYS لمقارنة سلوك وقيم اجهاد البثق النسبي عند قيم طول القالب النسبية المثالية عند نسبة تخفيض تساوي 25%.النتائج المستحصلة قورنت مع النتائج النظرية والعملية لبحوث أخرى ووجدت في تطابق جيد جداً. الكلمات المرشدة: البثق ، نظرية لحد الأعلى ، النقصان بالمساحة ، عامل الاحتكاك، حيز السرعة الحركية الممكن.


Article
The Nonlinear Contact Simulation for Manufacturing Process by Using ANSYS Program as Case study with Cylindrical rolling contact
المحاكاة اللاخطية للاحتكاك في عمليات التصنيع باستخدام برنامج الانسس تطبيق لدراسة حالة تماس تدوير السطوح الاسطوانية

Loading...
Loading...
Abstract

Numerical simulation plays an indispensable role in the modern manufacturing process, especially in production operation and metal forming by using different of forming Dies Because it give perfect product design to improving quality and performance and reduce the time and cost . Because of the most of forming operation include contact option between the product surface (contact surface) and Die surface (Target surface) then the determination of the contact surface nature and material behavior ( uniform linear ) or ( not uniform nonlinear) that very effect on the carryout of forming process with required product . To improving simulation accuracy, approximations of linear behavior have become less acceptable, while it is possible to perform nonlinear analysis and design more often while minimizing approximations, the nonlinear analysis capabilities in general-purpose programs such as ANSYS Mechanical. The significance of the research is into linear simulation analysis and its limitation and development to nonlinear simulation where interest with the development manufacturing processes that including change in the geometry , properties and material behavior through forming ,the search give an example of Case study with Cylindrical rolling contact that very important for wide application to manufacturing processes such as drawing ,Rolling ,Forging , Extrusion, Bending and other .The structural nonlinearities can be classified as geometric nonlinearity, material nonlinearity, and contact or boundary nonlinearity Numerical results indicate the success of ANSYS contact technologies in solving very large scale engineering problems especially large deformation frictional contact problems with the new surface based contact elements have many advantages over the node based contact elements . تعتبر المحاكات الرقمية ذات دورمهم وحيوي في عمليات التصنيع الحديثة وخصوصا في عمليات الانتاج وتشكيل المعادن باستخدام قوالب التشكيل المتنوعة كونها توفر التصميم الامثل لتحسين نوعية المنتجات وادائها مع توفير الوقت والكلفة . ولكون معظم عمليات التشكيل تتضمن عملية تماس ( Contact ) بين سطح المنتج وسطح القالب لذا فان تحديد طبيعة السطوح المتماسة وتصرف المادة بشكل منتظم خطي (Linear) او بشكل متغير لاخطي (Nonlinear ) يؤثر بشكل كبير على اجراء عملية التصنيع بالشكل المطلوب . ولتحسين دقة المحاكات فان الدقة التقريبية للتحليل الخطي اصبحت غير مقبولة في السنوات الاخيرة ,واصبح التحليل اللاخطي اكثر استحسانا واقرب الى الواقع العملي لتصرف المواد خصوصا بعد زيادة القدرة على اجراء هذا النوع من التحليل مع تطور برامج المحاكات مثل برنامج الانسس( ANSYS ) . لذا تكمن اهمية البحث في تحليل المحاكات الخطية ومحدوديتها وتطورها لتتضمن المحاكات اللاخطية التي تهتم بعمليات التشكيل المتطورة التي يحصل فيها تغير في الشكل والخواص وتصرف المادة عند التشكيل واعطى البحث دراسة لحالة تماس السطوح الاسطوانية مع السطوح الاخرى والتي تعتبر من التطبيقات الواسعة الاستعمال في عمليات التصنيع مثل عمليات السحب والدرفلة والطرق والبثق والحني وغيرها . يمكن اعتماد البناء اللاخطيعند السلوك اللاخطي لشكل الموديل (Nonlinear Model Geometry ) , لاخطية لتصرف المادة (Material Nonlinearity), لاخطية الظروف المحيطية للتماس(Boundary Condition B.C Nonlinearity).لقد اثبتت نتائج المحاكات نجاح ادواتها المتمثلة ببرنامج الانسس لمعالجة العناصر المحدد (Finite Element F.E. ) وخصوصا في العمليات التي تتضمن التشوية الكبير في التماس الاحتكاكيمع تطور الخصائص الحديثة لعناصر التماس لتحليل السطوح ( Surface ) والتي اثبتت فعاليتها مقابل الاسس المعتمدة لتحليل العقد ( Node ) وامكانية تمثيلها للسطوح والزوايا المشكلة , بالإضافة الى الخواص المتعددة التي تميزها عن باقي عناصر التماس .

Keywords


Article
Study the Effect of Mathanol Alcohol Addition on Performance and Emitted Noise of Single Cylinder Spark Ignition Engine
دراسة تأثير إضافة كحول الميثانول في الأداء والضوضاء المنبعثة من محرك احتراق داخلي أحادي الأسطوانة يعمل بالشرارة

Loading...
Loading...
Abstract

In this research, a scientific study has been proceeded to illustrate the impact of adding methanol – alcohol of 10% and 20% by volume of gasoline without lead with (81) octane number on performance and noise emitted from single cylinder - internal combustion engine work by ignition with compression ratio of (9.5:1), where the previous studies that have been proceeded were on compression ratio ranged about (5:1 – 8:1). Consequences showed that; the addition of 10% methanol can increase the break power about (22%) while the addition of 20% methanol reduces the break power about (8%) after a comparison with the performance of engine without addition. For the fuel consumption, the study showed that the rate of consumption increases (1.8%), (30%) with addition of 10% and 20% methanol consecutively after a comparison with the performance of engine without addition. Also, the consequences showed that reduing of the OASPL about (3.3%) with use the addition of 10% methanol while addition of 20% methanol causes increasing in OASPL about (1.2%) after a comparison with the performance of engine without addition. Also the experiments have been preceded with three stages to illustrate the impact of the sonic isolator (crok isolator 2.5cm thickness, and glass isolator 4mm thickness) a space of air 2.5 cm thickness separat between them. The first stage included proceede the experimente without isolator, second stage by using crok isolator and the third by using two isolators (crok &glass), the consequences was showed reducing of OASPL about 5dB with crok iso. and 8 dB with using two isolators .في هذا البحث أجريت دراسة عملية على محرك أحتراق داخلي أحادي الأسطوانة يعمل بالشرارة لبيان تأثير أضافة كحول الميثانول بنسب حجمية ( 10% , 20% ) مع وقود الكازولين الخالي من الرصاص ذي العدد الأوكتاني ( 81 ) على أداء وشدة الضوضاء المنبعثة من المحرك عند نسبة إنضغاط ( 9.5 : 1 ) حيث أن أغلب تجارب الباحثين السابقين تم إجرائها عند نسب إنضغاط مختلفة ولم تجرى عند نسبة الأنضغاط المذكورة، وكانت النتائج بأن القدرة المكبحية في حالة إستخدام خليط ( 10% methanol + 90% gasoline ) إزدادت بنسبة ( 22% ) عند مقارنته مع الأداء بدون ﺈضافة الكحول وبنسبة ( 30% ) بالمقارنة مع الأداء باضافة ( 20% ) من كحول الميثانول. أما مايخص إستهلاك الوقود النوعي فقد لوحظ زيادته بنسبة ( 1.8% ) و(30%) لحالتي الأداء (إضافة 10%، إضافة 20%) على التوالي بالمقارنة مع الأداء بدون ﺈضافة الكحول. كذلك يلاحظ إنخفاض شدة الضوضاء المنبعثة من المحرك في حالة أستخدام الأضافة (10%) بالمقارنة مع حالتي عدم الأضافة و أضافة 20%. أجريت تجارب كذلك لبيان تأثير إستخدام عازل صوتي (فلين بسمك 2.5 cm، وحاجز زجاجي بسمك 4mm) يفصل بينهما فجوة هوائية، حيث تم إجراء التجارب على ثلاث مراحل (المرحلة الأولى بدون استخدام عازل صوتي، الثانية بأستخدام العازل الفليني، والمرحلة الثالثة بأستخدام العازل الفليني مع العازل الزجاجي بوجود فراغ هوائي بينهما)، وكانت النتائج انخفاض مستوى الصوت بحدود (5 dBA) عند استخدام العازل الفليني و(8dBA) عند استخدام العازلين معا .

Table of content: volume:1 issue:1