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: 2017 volume:13 issue:2

Article
The Effects of Long-Term Operation and High Temperature on Material Properties of Austenitic Stainless Steel Type 321H
تأثير العمر التشغيلي لفترات زمنية طويلة على الخصائص لسبيكة الفولاذ المقاوم للصدأ الاوستنايتي من النوع 321H والتي تعمل بدرجات حرارة عالية

Loading...
Loading...
Abstract

Changes in mechanical properties of material as a result of service in different conditions can be provided by mechanical testing to assist the estimation of current internal situation of these materials, or the degree of deterioration may exist in furnaces serviced at high temperature and exceed their design life. Because of the rarity works on austenitic stainless steel material type AISI 321H, in this work, ultimate tensile strength, yield strength, elongation, hardness, and absorbed energy by impact are evaluated based on experimental data obtained from mechanical testing. Samples of tubes are extracted from furnace belong to hydrotreaterunit, also samples from un-used tube material are used to make comparisons between these properties. Tensile properties of stainless steel (AISI 321H) were decreased as temperature increases; the trend of properties decreasing for the samples of un-used tube material is the same for the ex-used material. The trend of stress-strain curve will not change due to elevated temperature exposure for long time of service, except the yield strength will be higher in this diagram. The yield strength increased under these conditions, but the ability of material which is elongated will decrease. Hardness and absorbed energy increased by 11.28 and 14% respectively when the material is aged for long time under effect of high temperature accompanied with creep effect. التغيرات الحاصلة في الخصائص الميكانيكية للمواد نتيجة للظروف المختلفة في أثناء خدمتها يمكن الحصول عليها عن طريق الاختبارات الميكانيكية، بحيث يمكن الاستعانة بالتغيرات الحاصلة للخصائص في تقدير حالة هذه المواد ودرجة الضرر المتولدة فيها وكمثال للجانب التطبيقية أنابيب الأفران الحرارية التي تعمل بدرجات حرارية عالية ولمدة عمرية تتجاوز العمر التصميمي لها. ولندرة البحوث التي تستخدم سبيكة الفولاذ المقاوم للصدأ الاوستنايتي 321H في دراستها فقد تم دراسة هذه الخصائص مثل متانة الخضوع، متانة الشد، الاستطالة، الصلادة، والطاقة الممتصة أثناء الصدمة بالاعتماد على نتائج الاختبارات العملية. فقد تم تقطيع نماذج من هذه السبيكة مستخدمة في صناعة أنابيب فرن حراري عائد لوحدة هدرجة النفثا في مصفى الدورة للحصول على عينات اختبارية، فضلا عن دراسة نماذج جديدة من نوع السبيكة نفسها لأغراض المقارنة بين النتائج. بزيادة درجة حرارة اختبار الشد لحالتي النماذج الجديدة والمستخدمة سابقا اظهرت نقصان في متانة الشد، وقد اظهرت عينات حالتي المعدن المستخدم وبدرجة الحرارة نفسها الاختبار تصرف متماثل لمنحني الاجهاد-الانفعال مع زيادة في متانة الخضوع لحالة المعدن المستخدم سابقة، مع نقصان في القدرة على الاستطالة نتيجة التحميل في حالة العينات ذات العمر التشغيلي الطويل عنها في العينات الجديدة، وحصول زيادة في كل من الصلادة والطاقة الممتصة من قبل المعدن قبل حدوث الكسر بمقدار (11,28%) و (14%) على التوالي لحالة العينات ذات العمر التشغيلي الطويل مقارنتا مع العينات الجديدة.


Article
Optimization the Parameters of Magnetic Abrasive Process Using Taguchi Method to Improve the Surface Roughness
المدخلات الامثل لعملية الحك الممغنط باستخدام طريقة تاكوشي لتحسين جودة خشونة السطح

Loading...
Loading...
Abstract

Magnetic abrasive finishing (MAF) process is one of non-traditional or advanced finishing methods which is suitable for different materials and produces high quality level of surface finish where it uses magnetic force as a machining pressure. A set of experimental tests was planned according to Taguchi orthogonal array (OA) L27 (36) with three levels and six input parameters. Experimental estimation and optimization of input parameters for MAF process for stainless steel type 316 plate work piece, six input parameters including amplitude of tooth pole, and number of cycle between teeth, current, cutting speed, working gap, and finishing time, were performed by design of experiment (DOE) and response surface methodology (RSM).These six input parameters in this research were optimized for all input parameters to improve the surface layer for work piece by using signal-to-noise ratio technique. The obtained results showed that all six input parameters have an influence on the change in surface roughness(∆Ra). In addition, the results showed that the surface roughness of the work piece decreased from 1.130 to 0.370µm that means high level of improvement in the change of surface roughness (0.760)µm. تعتبر عملية الحك الممغنط واحده من الطرائق غير التقليدية أو المتقدمة في الإنهاء السطحي وهذه الطريقة مناسبة للمواد المختلفة وتنيج مستوى عالٍ من الإنهاء السطحي وتستخدم القوة المغناطيسية لتسليط الضغط أثناء عملية القطع. مجموعة التجارب خطط لها على وفق مصفوفة تاكوشي وكانت بثلاثة مستويات وستة مدخلات, التقدير التجريبي وتعظيم الإفادة من المدخلات) ارتفاع الأسنان، وعدد خطوات الأسنان، والتي تتشكل شكل القطب الكهرومغناطيسي والتيار وسرعة القطع وفجوة العمل و وقت التشغيل) تم تنفيذا البحث باستخدام تصميم التجارب ومنهجية استجابة السطح, يمكن الاستفادة من هذا البحث هو لتحديد القيم المثلى لجميع المدخلات الستة التي تعطي أفضل سطح لتحسين الطبقة السطحية لمشغولة الفولاذ المقاوم للصدأ نوع 316 بأستخدام تقنية نسبة الإشارة إلى الضوضاء . وتشير النتائج بأن جميع المدخلات لها تأثير في تغير الخشونة السطحية. فضلا عن ذلك ان المحصلة النهائية أوضحت الى أن التغير في الخشونة السطحية انخفضت من (1,130- 0.370) مايكروميتر مما يدل على تحسن عالٍ في التغير في الخشونة السطحية مقداره (.760و0) مايكروميتر .


Article
Improvement of Mechanical and Rheological Properties of Natural Rubber for Anti-Vibration Applications
تحسين المواصفات الميكانيكية والانسيابية للمطاط الطبيعي المستخدم في تطبيقات مقاومة الاهتزاز

Loading...
Loading...
Abstract

This research aims to study and improve the passivating specifications of rubber resistant to vibration. In this paper, seven different rubber recipes were prepared based on mixtures of natural rubber(NR) as an essential part in addition to the synthetic rubber (IIR, BRcis, SBR, CR)with different rates. Mechanical tests such as tensile strength, hardness, friction, resistance to compression, fatigue and creep testing in addition to the rheological test were performed. Furthermore, scanning electron microscopy (SEM)test was used to examine the structure morphology of rubber. After studying and analyzing the results, we found that, recipe containing (BRcis) of 40% from the natural rubber has the best mechanical and physical specifications to be used in applications that require the presence of rubber, resistant to vibration.يهدف هذا البحث إلى دراسة المواصفات التخميدية للمطاط المقاوم للاهتزاز وتحسينها. تم تحضير (سبع) عجنات مطاطية مختلفة بالاعتماد على عجنات من المطاط الطبيعي بوصفه جزءاً أساسياً فضلا عن المطاط الصناعي IIR, BRcis, SBR,CR)) وبنسب مختلفة. تم إجراء الاختبارات الميكانيكية مثل اختبار الشد والصلادة والاحتكاك ومقاومة الانضغاط والتصادم وفحص الكلال و الزحف إضافة إلى إجراء فحص الانسياب لمعرف الخواص الميكانيكية والفيزياوية للعجنات المحضرة . وتم أيضا إجراء فحص الـ ( SEM) لدراسة شكل الترابط بين الخلائط المختلفة. وبعد دراسة النتائج وتحليلها وجد أن العجنة التي تحتوي على المطاط الصناعي BRcis)) بنسبة 40% من المطاط الطبيعي هي التي تمتلك أفضل مواصفات ميكانيكية وفيزياوية لكي تستعمل في التطبيقات التي تتطلب وجود مطاط مقاوم للاهتزاز.


Article
Experimental and Numerical Research on Flow-Induced Vibration in Valves
بحث عملي وعددي على الاهتزاز الناتج عن الجريان في الصمامات

Loading...
Loading...
Abstract

All central air conditioning systems contain piping system with various components, sizes, material, and layouts. If such systems in operating mode, the flow in piping system and its component such as valves can produce severe vibration due to some flow phenomenon’s. In this research, experimental measurements and numerical simulation are used to study the flow-induced vibration in valves. Computational fluid dynamics (CFD) concepts are included with one-way and two-way fluid-structure interaction concepts by using finite element software Package (ANSYS 14.57). Detection analysis is performed on flow characteristics under operation conditions and relations with structural vibration. Most of real geometrical, operational, and boundary conditions are simulated to obtain best similarity with real operation conditions. Comparisons performed between experimental data and numerical results (one-way and two-way simulation) to verify the results. The main conclusion was drawn from the study that the dominant source of vibration for valve is the water pulsation in addition to amount of water hammering. In addition, the main source of water pulsation in globe valve is the vortex shedding and pressure difference between upstream and downstream of valve. The vibration amplitude was increased with increasing flow rate until to be maximum when the flow rate around 30% and then decreased until flow rate reaches to around 85% and then trends to be constant. إن أنظمة تكييف الهواء المركزية جميعها تحتوي على منظومة انابيب مع ملحقات وقياسات ومواد ومخططات متنوعة. عندما تكون هذه الانظمة في حالة تشغيل فان الجريان في منظومة الانابيب وملحقاتها مثل الصمامات يمكن ان ينتج اهتزازاً حاداً بسبب بعض ظواهر الجريان. في البحث الحالي, تم اجراء القياسات العملية والمحاكاة العددية لدراسة الاهتزاز الناتج عن الجريان في الصمامات. تم استخدام مفهوم ديناميك الموائع العددي ومفهوم التفاعل بين المائع والهيكل باتجاه واحد وباتجاهين باستخدام برنامج حاسوبي يعتمد طريقة العناصر المحددة (ANSYS 14.57). تم اجراء تحليل تنبؤي على خصائص الجريان تحت ظروف التشغيل والعلاقة مع اهتزاز الهيكل. تم محاكاة اغلب الظروف الهندسية والحدية للحصول على افضل تشابه مع الظروف الحقيقية. وكذلك تم اجراء مقارنات بين النتائج المستحصلة من القياسات العملية والمحاكاة العددية للتحقق من النتائج والحصول على نتائج دقيقة. اهم النتائج المستخلصة من الدراسة ان المصدر الرئيس للاهتزاز داخل الصمامات هو نبضات الماء فضلا عن طرق الماء. كذلك ان المصدر الرئيس لنبضات الماء في الصمام الكروي هو انبثاق الدوامات وفرق الضغط بين مجرى الدخول والخروج للصمام. ايضا وجد ان سعة الاهتزاز تزداد بازدياد معدل الجريان لتصل الى اعلى قيمة عند حوالي معدل جريان 30% ومن ثم تنخفض الى ان يصل معدل الجريان حوال 80% ومن ثم تبقى ثابتة تقريبا.


Article
Design and Implementation for 3-DoF SCARA Robot based PLC
تصميم وتنفيذ روبوت نوع سكارا ثلاثي درجات الحرية معتمدا مسيطر المنطق المبرمج

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents mechanical and electrical design, and implementation process of industrial robot, 3-DoF type SCARA (selective compliment assembly robot arm),with two rotations and one translation used for welding applications.The design process also included the controller design which was based on PLC(programmable logic controller) as well as selection of mechanical and electrical components.The challenge was to use the available components in Iraq with reasonable costs. The robot mentioned is fully automated using programmable logic controller PLC(Zelio type SR3-B261BD),with 16inputs and 10 outputs. The PLC was implemented in FBD logic to obtain three different automatic motions with high efficiency withouterror,where the two links can stop in a certain points and link 3 bushed down for doing the task in a desired trajectory motion by programming the PLCcontrollerيقدم البحث الحالي عملية التصميم والتنفيذ الميكانيكي والكهربائي لروبوت صناعي نوع SCARA ثلاثي درجات الحرية ذي حركتين دورانيه افقية, وحركة انتقالية عمودية واحدة يستخدم لاغراض اللحام . ان عملية التصميم تضمنت تصميم مسيطر يعتمد على مسيطر المنطق المبرمج ) PLC) فضلا عن الى اختيار المكونات الميكانيكية والكهربائية. التحدي هو استخدام المكونات الموجوده في العراق وبالكلفه المعقولة.الروبوت المذكور مؤتمت بالكامل باستخدام مسيطرالمنطق المبرمج نوع (Zelio type SR3-B261BD) مع مدخلات 16 ومخرجات 10, نفذ باستخدام لغة FBDلايجاد ثلاث حركات مختلفة اوتوماتيكيا بكفاءة عالية وبدون اي خطأ, حيث التوصيلاتان للذراع تقف في نقطة محددة بعدها التوصيلة الثالثة تدفع الى الاسفل لعمل المهمة ضمن المسار الحركي المرغوب به بالاعتماد على برنامج المسيطر (PLC).

Keywords

DoF --- FBD --- PLC --- SCARArobot.


Article
Simulation Model of Wind Turbine Power Control System with Fuzzy Regulation by Mamdani and Larsen Algorithms
نموذج محاكاة لنظام سيطرة على قدرة توربينات الرياح مع منظمات ضبابية بواسطة خوارزمية ممداني ولارسن

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of this work is to create a power control system for wind turbines based on fuzzy logic. Three power control loop was considered including: changing the pitch angle of the blade, changing the length of the blade and turning the nacelle. The stochastic law was given for changes and instant inaccurate assessment of wind conditions changes. Two different algorithms were used for fuzzy inference in the control loop, the Mamdani and Larsen algorithms. These two different algorithms are materialized and developed in this study in Matlab-Fuzzy logic toolbox which has been practically implemented using necessary intelligent control system in electrical engineering and renewable energy concepts. A comparison was done to access the functionality of the developed power control system of fuzzy logic and classical control system with PID – control. It can be concluded that the power control system of fuzzy logic allows to accurately maintain production under the control target function for each work area. When switching operation of wind turbines, it has the distinction that from 13.5 m/s to another wind velocity value, there is no overshoot and a typical of classical control systems, and when the wind velocity V is less than13.5 m / s, the pitch angle of the blades should be slightly greater than zero, and if it has increased by 5 °, then blade length should be minimal as possible. Simulation program proved the possibility of effective power regulation for the large wind turbines controller fuzzy type on the basis of knowledge production "if - then" rules, which were shown to be effective on these wind turbines control. الهدف من هذا العمل هو بناء منظومة سيطرة القدرة على التوربينات التي تعمل بقوة الرياح بأستخدام المنطق المضبب ، حيث تم فرض ثلاث حلقات للسيطرة على القدرة : تغيير زاوية ميلان الريشة، تغيير طول نصل الريشة وتحويل الكنة، لقد تم استخدام قانون العشوائية لإجراء التعديلات والتقوييم اللحظي الدقيق في تغير ظروف الرياح ، حيث تم استخدام اثنين من الخوارزميات المختلفة للأستدلال المضبب في حلقة السيطرة ، وقد استخدمت خوارزميات ممداني ولارسن لهذا الغرض ، لقد تم التحقق وتطوير هذه الدراسة بواسطة هذه الخوارزميات المختلفة والتي وضعت في صندوق ادوات برنامج الماتلاب – المنطق المضبب والذي كان عمليا قد نفذت باستخدام مفاهيم انظمة السيطرة الذكية في الهندسة الكهربائية والطاقات المتجددة واللازمة للتطبيق في البرنامج. تمت المقارنة لفاعلية عمل النظام المضبب المطور للسيطرة على القدرة مع نظام السيطرة الكلاسيكي- PID ، واستنتج ان النظام المضبب للسيطرة على القدرة يسمح بالحفاظ على دقة الأنتاج تحت ظروف السيطرة المرغوبة لكل مساحة عمل. عندما يتم تشغيل توربينات الرياح من 13.5م/ثا الى قيمة سرعة رياح اخرى تم ايجاد حالة عدم ظهور حالة التخطي و نموذجية أنظمة السيطرة الكلاسيكية، و وجد ايضا انه عندما تكون سرعة الرياح 13.5 >Vم /ثا فأن زاوية ميلان الريشة ينبغي ان تكون اكبر قليلا" من الصفر، اما أذا ازدادت بنسبة 5 درجات ، فيجب ان يكون طول نصل الريشة الى اقل قيمة ممكنة. لقد أثبت استخدام برنامج المحاكاة في إمكانية التنظيم الفعال لقدرة السيطرة على توربينات الرياح في النوع المضبب على أساس استخدام قواعد إنتاج المعرفة "إذا - ثم" والتي اظهرت السيطرة الفعالة على مثل هذه التوربينات التي تعمل بقوة الرياح.


Article
Proposed Hybrid Sparse Adaptive Algorithms for System Identification
الخوارزميات التكيفية الهجينة المقترحة لتحديد هوية الأنظمة التكيفية المتناثرة

Loading...
Loading...
Abstract

For sparse system identification,recent suggested algorithms are l_0-norm Least Mean Square (l_0-LMS), Zero-Attracting LMS (ZA-LMS), Reweighted Zero-Attracting LMS (RZA-LMS), and p-norm LMS (p-LMS) algorithms, that have modified the cost function of the conventional LMS algorithm by adding a constraint of coefficients sparsity. And so, the proposed algorithms are named l_0-ZA-LMS, l_0-RZA-LMS, p-ZA-LMS and p-RZA-LMS that are designed by merging twoconstraints from previous algorithms to improve theconvergence rate and steady state of MSD for sparse system. In this paper, a complete analysis was done for the theoretical operation of proposed algorithms by exited white Gaussian sequence for input signal. The discussion of mean square deviation (MSD) with regard to parameters of algorithms and system sparsity was observed. In addition, in this paper, the correlation between proposed algorithms and the last recent algorithms were presented and the necessary conditions of these proposed algorithms were planned to improve convergence rate. Finally, the results of simulations are compared with theoretical study (?), which is presented to match closely by a wide-range of parameters..لتحديد النظام التكيفي المتناثر اقترحت سابقا خوارزميات وهي l_0-norm Least Mean Square (l_0-LMS), Zero-Attracting LMS (ZA-LMS), Reweighted Zero-Attracting LMS (RZA-LMS), and p-norm LMS (p-LMS). عن طريق تعديل دالة الكلفة للـ LMS وذلك بإضافة تقيد مناسب لدالة كلفة LMS. وأسماء الخوارزميات المقترحة حاليا هي l_0-ZA-LMS, l_0-RZA-LMS, p-ZA-LMS and p-RZA-LMS وصممت بإضافة تقييدين لدالة كلفة LMS لحسين MSD ومعدل التقارب للنظام المتفرق. وفي هذا البحث يوجد تحليل رياضي متكامل للخوارزميات المقترحة عن طريق استعمال WGN تمثل الإشارة الداخلة للنظام, ومناقشة نتائج MSD فيما يتعلق بالمعلومات الخاصة لكل خوارزمية ونسبة التناثر المبينة. فضلا عن العلاقة بين الخوارزميات المقترحة حاليا والخوارزميات المقترحة سابقا والشروط الضرورية للخوارزميات المقترحة حاليا والتي تبين تحسين معدل التقارب للخوارزميات المقترحة. وأخيرا, هناك مقارنة بين نتائج أنظمة المحاكات والنتائج النظرية بالاعتماد على المعلومات لكل خوارزمية.


Article
Iraqi Bauxite and Porcalinite Rocks Based Refractory, Preparation and Studying Properties
الخصائص الفيزيائية والحرارية لحراريات مصنعة من صخور البوكسايت والبورسلينات العراقية

Loading...
Loading...
Abstract

Locally natural occurring Iraqi rocks of Bauxite and Porcelanite (after pre calcinations at 1000oC for 1hr) were used, with the addition of different proportions of MgO and Al2O3, to prepare refractory materials. The effects of these additives on the physical and thermal properties of the prepared refractories were investigated. Many batches of Bauxite/MgO, Bauxite/Al2O3, Bauxite/MgO/Al2O3, and Porcelanite/ MgO/Al2O3 were prepared. The mixture is milled and classified into different size fractions; fine (less than 45μm) 40%, middle (45-75μm) 40%, and coarse (75-106μm) 20% . X-ray diffraction technique was used to identify the structure of Bauxite and Porcelanite rocks. The samples were formed by semi dry pressing with the addition of few drops of water as a binder. These samples were sintered at 1100oC for 2hrs. Physical properties (linear shrinkage, density and porosity), and the thermal properties (thermal conductivity, diffusivity and specific heat) were measured for all the prepared samples. The results show the increasing of density is susceptible to the thermal properties, and also the addition of Al2O3 and MgO to the natural rocks have a limited effect, and the values of the parameters above for the natural rocks, were in the levels to be used as a refractory material for lining a metal fusion furnaces and other applications. الصخور المحلية الموجودة طبيعيا في العراق (البوكسايت والبورسلينات) والمحروقة اوليآ بدرجة حرارة 1000درجة مئوية ولمدة ساعة واحدة, تم استخدامها لتحضير حراريات وبإضافة نسب مختلفة من المغنيسيا والالومينا . تم فحص تأثير هذه الاضافات على الخصائص الفيزياوية والحرارية للحراريات المحضرة. تم تحضير وجبات عديدة من البوكسايت/ مغنيسيا, البوكسايت/ الومينا, البوكسايت/ مغنيسيا/ الومينا وايضآ تم تحضير وجبات أخرى للبورسلينات/ مغنيسيا/ الومينا وبنسب مختلفة . تم طحن المزيج وتصنيفه بحسب الأحجام والكسور الحجمية الى ( اقل من 45 مايكرون )40% , والوسط ( 45 -75) 40% , والخشنة (75 – 106) 20%. استخدمت تقنية حيود الاشعة السينية للتعرف على تركيب الصخور. و تم تشكيل النماذج باستخدام الكبس شبه الجاف بإضافة قطرات قليلة من الماء بوصفها مادة رابطة . هذه النماذج تم تلبيدها بدرجة حرارة 1100 درجة مئوية لمدة ساعتين . الخصائص الفيزيائية (الانكماش الخطي, الكثافة, والمسامية), والخصائص الحرارية (التوصيلية الحرارية, الانتشارية, والحرارة النوعية), تم قياسها لكل النماذج المحضرة . أثبتت النتائج إن الكثافة تتأثر بالخصائص الحرارية , وان إضافة الالومينا والمغنيسيا للصخور الطبيعية لها تأثير محدود .وقيمة العوامل المذكورة أعلاه لهذه الصخور الطبيعية هي بالمستويات التي تؤهلها للاستخدام بوصفها حراريات لتبطين أفران صهر المعادن وتطبيقات أخرى.


Article
Study the Characterization of Adding Polymer-Surfactant Agent on the Drag Reduction Phenomena in Pipeline Flow System
دراسة خصائص امكانية مزج بوليمر مع مواد تقليل الشد اسطحي وتاثيرها على ظاهرة تقليل الاحتكاك باستخدام نظام انابيب جريان

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, the effect of carboxylic methyl cellulose (CMC), and sodium dodcyl benzene sulfonate (SDBS) as an aqueous solution on the drag reduction was investigated. Different concentrations of (CMC) and (SDBS) such as (50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, and 500 ppm) were used to analyze the aqueous solution properties, including surface tension, conductivity, and shear viscosity. The optimum four concentrations (i.e., 50, 100, 200, and 300 ppm) of fluid properties were utilized to find their effect on the drag reduction. Two different PVC pipe diameters (i.e., 1" and 3/4") were used in this work. The results showed that blending CMC with SDBS gives a good drag reduction percent about (58%) more than using them individually, friction factor decreasing with increasing Reynolds number and gives good agreement with von Karamn equation and maximum drag reduction (MDR) asymptote. Reynolds number, pipe diameter, and polymer-surfactant concentrations were considered as influencing factors. In addition, critical micelle concentration, the onset of drag reduction, and the interactions between the mixed additives were discussed. في هذا البحث تم دراسة تأثير استخدام كاربوكسيل مثيل سليلوز, وصوديوم دودسيل بنزين سلفونيت بوصفها محاليل مائية على ظاهرة تقليل ألأعاقة لجريان السوائل من خلال الانابيب. تراكيز مختلفة من هذه المواد مثل ( 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500 جزء من المليون) تم استخدامها لتحليل خواص هذه المحاليل المحضرة باستخدام هذه المضافات والتي تشمل "الشد السطحي, التوصيلية الكهربائية, واللزوجة" لكل من المضافات المستخدمة منفصلة و ممزوجة وبتراكيز مختلفة. افضل اربعة تراكيز مثل ( ,50100, 200, 300 جزء من المليون) من خواص المحاليل المدروسة تم استخدامها لدراسة تأثيرها على ظاهرة تقليل ألأعاقة لجريان السوائل ,أستخدمت انابيب (PVC) مختلفة الاقطار (1 انج, 3/4 انج ) لدراسة تاثير هذه المضافات منفصلة وممزوجة بوصفها مواد مقللة للاحتكاك عند جريان السوائل خلال هذه الانابيب. النتائج أوضحت امكانية المزج واعطت نسبة تقليل اعاقة حوالي 58 % اعلى مما لو استخدمت منفصلة , تناقص معامل الاحتكاك مع تزايد عدد رينولدز و توافق جيد مع معادلة فون كارامن و MDR asymptote . عدد رينولدز, قطر الانابيب تركيز المضافات كلها تعد عوامل مؤثرة وقد تم مناقشة كل من التركيز الحرج لتكوين المذيلات وبداية ظاهرة تقليل الاعاقة والتداخلات بين المضافات الممزوجة.


Article
Evaluations of Potable Water Tanks Epoxy Coatings Performance Using Electrochemical Impedance Spectroscopic Method
تقويم أداء طلاء الايبوكسي لخزانات مياه الشرب باستخدام طريقة الممانعة الكهروكيميائية الطيفية

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of this paper is to investigate and discuss the mechanisms of corrosion of epoxy coatings used for potable water tanks. Two distinct types of Jotun epoxy coatings: Tankguard 412 contained polyamine cured epoxy and Penguard HB contained polyamide cured epoxy, were tested and studied using the electrochemical impedance spectroscopic (EIS) method. The porosity of epoxy coatings was determined using EIS method. The obtained results showed that the two epoxy coatings have excellent behavior when applied and tested in potable water of Basrah city. Polyamine is more resistance to water corrosion compared to polyamide curing epoxy and has high impedance values. Microscopic inspection after test showed that the polyamine cured epoxy has blistering while the surface of polyamide cured epoxy showed pitting and blisters.الهدف من هذا البحث، تحقيق آليات التآكل لطلاء الايبوكسي المستخدم في طلاء خزانات المياه الصالحة للشرب ومناقشتها. هناك نوعان مختلفان من طلاء الايبوكسي لشركة جوتن هما : Tankguard 412 تحتوي على ايبوكسي البولي أمين و Penguard HBالمحتوي على ايبوكسي البولي اميد تم اختبارها ودرستها باستخدام طريقة الممانعة الكهروكيميائية الطيفية (EIS ). وتم تحديد المسامية لطلاءات الايبوكسي باستخدام طريقة EIS . أظهرت النتائج المستحصل عليها أن كلا الطلائين اظهرا أداء ممتاز عند تطبيقهما واختبارهما في المياه الصالحة للشرب من مدينة البصرة . لكن الطلاء المحتوي على البوليامين هو الأكثر مقاومة للتآكل مقارنة مع الطلاء الذي يحتوي مادة البولي أميد وامتلك أيضا قيمة اعلى من الممانعة. الفحص المجهري بعد الاختبار بين أن السطح المطلي بطلاء الايبوكسي البوليامين اظهربثور وحبيبات على السطح بينما السطوح المطلية بطلاء مادة البولي أميد اظهر تنقرا وتجاويف على السطح.


Article
Design a Vegetative Filter Strips Length Using VFSMOD_W Model for Reducing Sediments and Pesticides
تصميم طول شريحة الغطاء النباتي باستعمال VFSMOD_W موديل للحد من الرواسب والمبيدات الحشرية

Loading...
Loading...
Abstract

The vegetative filter strips (VFS) are a useful tool used for reducing the movement of sediment and pesticide in therivers. The filter strip’s soil can help in reducing the runoff volume by infiltration. However, the characteristics of VFS (i.e., length) are not recently identified depending on the estimation of VFS modeling performance. The aim of this research is to study these characteristics and determine acorrelation between filter strip length and percent reduction (trapping efficiency) for sediment, water, and pesticide. Two proposed pesticides(one has organic carbon sorption coefficient, Koc, of 147 L/kg which is more moveable than XXXX, and another one has a Koc of 2070 L/kg which is less moveable than XXXX) are presented, where the goal is to prevent 95% of incoming sediment and 85% of the incoming pesticide to reach a receiving stream in still water, Oklahoma from a cultivated field (1250 m²),for 2 hour storm with 5 years return period. Several VFS lengths were simulated including1, 3, 5, 6, 9, 11, 12, and 13 m. The results showed that the percent of reduction of sediment, pesticide, and water mainly depends on VFS lengths. Moreover, considering the design storms range, the simulation illustrated that the optimal filter length was13m for silty clay loam. When the value of〖 K〗_(oc,) was increased from 147 L/kg to 6070 L/kg, the filter length decreased from 13 to 9.5 because of the increase in trapping efficiency. In addition, the results revealed that the trap¬ping efficiency was for sediment but not for water orpesticide which was highly impacted by the narrow filter strips. The amount of the rainfall and runoff of the designated field was larger than the infiltration capacity of filter strips, which resulted in low trapping efficiency for pesticide and water.شرائح الغطاء النباتي (VFS) هي أداة مفيدة تستخدم للحد من الرواسب والمبيدات الحشرية الداخلة إلى مجرى مائي كنهر او بحيرة . تصمم الـVFS قرب المجاري المائية وبموازاة خطوط جريان الماء فتساعد على خفض حجم الجريان السطحي بوساطة عملية الترشيح. من جهة اخرى، الخصائص الفيزيائية الطبيعية كطول الشريحة مثلا ليست حاليا محددة على أساس النمذجة التنبؤية لأداء VFS.لهذا كان من الضروري دراسة هذه الخصائص وإيجاد علاقة بين طول الشريحة والنسب المئوية للرواسب والمبيدات المنخفضة. تم فحص عدة أطوال 1, 3, 5, 6, 9, 11, 12 وكذلك 13 متر لمساحة طولها 25 متر و عرضها 50 متر لتربة طينية غرينية في مدينة Stillwater في الولايات المتحدة الأمريكية تستقبل hrs 2عاصفة مطرية لفترة رجوع كل خمس سنوات . تم أيضا فحص نوعين من الكربون العضوي ذي قابلية حركة عالية والآخر ذي قابلية حركة قليلة بهدف الحصول على نسبة انخفاض مقدارها 85% من المبيدات و 95% من الرواسب الواردة الى المجرى المائي. لوحظ وجود علاقة جيدة بين طول الVFS ومقدار المبيدات المنخفضة لطول 13 متراً كما تبين ان لطول شريحة الـ VFS أثرا كبيراً على نسبة الرواسب والمبيدات المنخفضة .


Article
Model Reference Adaptive Control based on a Self-Recurrent Wavelet Neural Network Utilizing Micro Artificial Immune Systems
نظام سيطرة متكيف ذو موديل مرجعي مبني على شبكة عصبية مويجية ذاتية التكرار باستخدام أنظمة المناعة الصناعية الدقيقة

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents an intelligent model reference adaptive control (MRAC) utilizing a self-recurrent wavelet neural network (SRWNN) to control nonlinear systems. The proposed SRWNN is an improved version of a previously reported wavelet neural network (WNN). In particular, this improvement was achieved by adopting two modifications to the original WNN structure. These modifications include, firstly, the utilization of a specific initialization phase to improve the convergence to the optimal weight values, and secondly, the inclusion of self-feedback weights to the wavelons of the wavelet layer. Furthermore, an on-line training procedure was proposed to enhance the control performance of the SRWNN-based MRAC. As the training method, the recently developed modified micro artificial immune system (MMAIS) was used to optimize the parameters of the SRWNN. The effectiveness of this control approach was demonstrated by controlling several nonlinear dynamical systems. For each of these systems, several evaluation tests were conducted, including control performance tests, robustness tests, and generalization tests. From these tests, the SRWNN-based MRAC has exhibited its effectiveness regarding accurate control, disturbance rejection, and generalization ability. In addition, a comparative study was made with other related controllers, namely the original WNN, the artificial neural network (ANN), and the modified recurrent network (MRN). The results of these comparison tests indicated the superiority of the SRWNN controller over the other related controllers.يقدم هذا البحث نظام سيطرة متكيفا ذا موديل مرجعي ذكي باستخدام شبكة عصبية مويجية ذاتية التكرار للسيطرة على الأنظمة اللاخطية. الشبكة المقترحة هي نسخة محسنة لشبكة عصبية مويجية منشورة سابقا. وبالتحديد, هذا التحسين تم انجازه بتبني تعديلين على هيكل الشبكة الاصلي. وهذان التعديلات يتضمنان أولا استخدام مرحلة محددة لتوليد الأوزان لتحسين الاقتراب نحو قيم الأوزان المثلى, وثانيا تضمين أوزان ذاتية الإشارة العائدة لمويجات الطبقة المويجية. فضلا عن ذلك, تم اقتراح طريقة تعليم انية لتحسين أداء نظام السيطرة المقترح. وبوصفها طريقة تعليم, تم استخدام نظام المناعة الصناعي الدقيق المعدل والذي طور حديثا لايجاد القيم المثلى لمعاملات الشبكة المستخدمة. وقد تم عرض كفائة الطريقة المستخدة بالسيطرة على عدة انظمة ديناميكية لاخطية. وقد تم اعتماد عدة اختبارات تقييم لكل نظام مسيطر عليه وهذه الاختبارات تتضمن اختبارات اداء السيطرة و اختبارات المتانة واختبارات التعميم. ومن هذه الاختبارات اظهر النظام المقترح كفائته من حيث دقة السيطرة و رفض المؤثرات الخارجية وقابلية التعميم. بالاضافة لهذه الإختبارات, تم اجراء دراسة مقارنة مع مسيطرات اخرى ذات صلة وبالتحديد الشبكة العصبية المويجية الأصلية و الشبكة العصبية الصناعية والشبكة التكرارية المعدلة. وقد اظهرت نتائج هذه الدراسة تفوق المسيطر المقترح على المسيطرات الأخرى.

Table of content: volume:13 issue:2