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: 2010 volume:6 issue:3

Article
Extraction of Monocyclic Aromatic Hydrocarbons From Petroleum Products Using Sulfolane as Industrial Solvent
أستخلاص الهيدروكاربونات الأروماتية ذات الحلقة الأحادية من المنتجات النفطية بأستخدام السلفولين كمذيب صناعي

Loading...
Loading...
Abstract

Liquid – liquid equilibria data were measured at 293.15 K for the pseudo ternary system (sulfolane + alkanol) + octane + toluene. It is observed that the selectivity of pure sulfolane increases with cosolvent methanol but decreases with increasing the chain length of hydrocarbon in 1-alkanol. The nonrandom two liquid (NRTL) model, UNIQUAC model and UNIFAC model were used to correlate the experimental data and to predict the phase composition of the systems studied. The calculation based on NRTL model gave a good representation of the experimental tie-line data for all systems studied. The agreement between the correlated and the experimental results was very good.بيانات إتزان سائل – سائل قد تم قياسها عند درجة حرارة 293.15 كلفن للنظام الثلاثي الكاذب (pseudo ternary system) (سلفولين + الكانول) + اوكتان + تلوين. لقد تم ملاحظة ان الأنتقائية للسلفولين النقي تزداد مع المذيب المساعد (cosolvent) الميثانول ولكن تقل مع زيادة طول السلسلة(chain length) للهيدروكاربونات في المركب 1-الكانول. الموديل الرياضي لـ (The nonrandom two liquid (NRTL)) و الموديل الرياضي لـ (UNIQUAC)و الموديل الرياضي لـ (UNIFAC) قد تم استخدامهم لربطهم بعلاقات مع البيانات العملية و للتنبؤ بتراكيز الأطوار للانظمة المدروسة . الحسابات المبنية على الموديل الرياضي لـ (NRTL) تعطي تمثيل جيد للبيانات العملية (experimental tie-line data) لكل الأنظمة المدروسة. التوافق بين النتائج المستحصلة من العلاقات الرياضية والبيانات العملية كان جيداً جداً.


Article
Biogas Production by Anaerobic Digestion of Date PalmPulp Waste
انتاج الغاز الحيوي من الهضم اللاهوائي لمخلفات لب التمر

Loading...
Loading...
Abstract

The purpose of this preliminary study is to verify the possibility of using Iraqi Zahdi date palm biomass as a resource for biogas production, methane in particular using thermophilic anaerobic digestion with waste water treatment activated sludge. Moreover, is to investigate the influence of extra nutrients addition to the digestion mixture. Biogas was captured in sealed jars with remote sensing modules connected to computer with integrated program to record the gas pressure continuously. A total gas pressure with 67% Methane was produced from date pulp waste fermentation with a yield of 0.57 Lit for each gram volatile solid of substrate. Addition of 1% yeast extract solution as nutrient increased Methane yield in liters by 5.9%. This is the first time in literature to record biogas production data from Iraqi date palm biomass.الهدف من هذه الدراسة الاولية هو تبيان احتمالية استخدام مخلفات لب تمر الزهدي العراقي كمصدر لانتاج الغاز الحيوي، الميثان خصوصا باستخدام الهضم اللاهوائي الحراري مع الفضلات المحفزة لوحدة معالجة مياه المجاري. بالاضافة الى ذلك دراسة تأثير اضافة مغذيات خارجية الى مزيج الهضم. تم جمع الغاز الحيوي بواسطة علب زجاجية محكمة الغلق بواسطة متحسسات الكترونية يتم التحكم بها عن بعد من خلال برنامج الحاسوب لتسجيل ضغط الغاز الناتج باستمرار. الغاز الحيوي الناتج احتوى على نسبة 67% غاز الميثان بناتج مقداره 0.57 لتر غاز لكل غم مواد صلبة طيارة من المادة الاولية. ان اضافة محلول خلاصة الخميرة بنسبة 1% قد حسن من ناتج الميثان بنسبة 5%. وهي المرة الاولى في الابحاث العلمية حيث تنشر نتائج انتاج الغاز الحيوي من فضلات لب التمر العراقي.


Article
Prediction of the Scale Removal Rate in Heat Exchanger Piping

Loading...
Loading...
Abstract

The possibility of predicting the mass transfer controlled CaCO3 scale removal rate has been investigated. Experiments were carried out using chelating agents as a cleaning solution at different time and Reynolds’s number. The results of CaCO3 scale removal or (mass transfer rate) (as it is the controlling process) are compared with proposed model of prandtl’s and Taylor particularly based on the concept of analogy among momentum and mass transfer. Correlation for the variation of Sherwood number ( or mass transfer rate ) with Reynolds’s number have been obtained . يهدف البحث الى امكانية تخمين معدل ازالة التكلسات المترسبة على انابيب اجهزة المبادلات الحرارية والممثلة بعملية انتقال مادة لكونها الميكانيكية المسيطرة في عملية الازالة. اجريت عدة تجارب عملية باستخدام املاح الحوامض العضوية كمحاليل لازالة التكلسات عند ازمان مختلفة وقيم مختلفة لرقم رينولدز. معدل ازالة تكلسات CaCO 3تمت مقارنتها مع موديلات موجودة في الادبيات مثل علاقة برانتل وتيلر وبالاعتماد على علاقات التناظر بين الكتلة والزخم. تم استنباط علاقة بين قيم معدل انتقل المادة (رقم شيروود) مع رقم رينولد.


Article
A Study of the Effect of Kaolin as a Fuel Oil Additive on the Corrosion Inhibition of Fireside Superheater Boiler Tubes
دراسة تأثير الكاولين كمادة مضافة لزيت الوقود على منع التآكل بجانب الاحتراق الخارجي لانابيب المرجل البخاري المحمص

Loading...
Loading...
Abstract

The objective of the present study is to determine the effect of Kaolin as a fuel oil additive to minimize the fireside corrosion of superheater boiler tubes of ASTM designation (A213-T22) by increasing the melting point of the formed slag on the outside tubes surface, through the formation of new compounds with protective properties to the metal surface. The study included measuring corrosion rates at different temperatures with and without additive use with various periods of time, through crucible test method and weight loss technique.
A mathematical model represents the relation between corrosion rate and the studied variables, is obtained using statistical regression analysis. Using this model, the best additive to ash weight ratio was specified. Then scanning electron microscopic images taken to the two treated and untreated samples with additive to study the difference in nature of slag formed on the metal surface to the two cases.
الهدف من هذه الدراسة هو تحديد تأثير استخدام مادة الكاولين كمادة مضافة الى زيت الوقود للتقليل من التاكل بجانب الاحتراق الخارجي لانابيب المرجل المحمص ذات المواصفات القياسية (ASTM A213-T22) برفع درجة انصهار الخبث المتكون على السطح الخارجي للانابيب من خلال تكوين مركبات جديدة ذات مواصفات واقية لسطح المعدن. تضمنت الدراسة قياس معدلات التآكل بدرجات حرارة مختلفة باستخدام وبعدم استخدام المادة المانعة للتآكل وبفترات زمنية مختلفة من خلال طريقة قياس البودقة وتقنية الفقدان بالوزن. تم الحصول على موديل رياضي يمثل العلاقة بين معدل التآكل والمتغيرات المدروسة باستخدام التحليل الاحصائي. استخدام هذا الموديل لتحديد افضل نسبة وزنية (المادة المضافة/الرماد). بعدها تم أخذ صور بالماسح المجهري الالكتروني للعينتين المعاملة وغير المعاملة بالمادة المضافة لدراسة الفرق في طبيعة الخبث المتكون على سطح المعدن للحالتين.


Article
Guiding Mobile Robot by Applying Fuzzy Approach on Sonar Sensors
تَوجيه الانسان الآلي النقَّال بتَطبيق النظريةِ الضبابيةِ على محتسّساتِ السونارِ

Loading...
Loading...
Abstract

This study describes how fuzzy logic control FLC can be applied to sonars of mobile robot. The fuzzy logic approach has effects on the navigation of mobile robots in a partially known environment that are used in different industrial and society applications. The fuzzy logic provides a mechanism for combining sensor data from all sonar sensors which present different information. The FLC approach is achieved by means of Fuzzy Decision Making method type of fuzzy logic controller. The proposed controller is responsible for the obstacle avoidance of the mobile robot while traveling through a map from a home point to a goal point. The FLC is built as a subprogram based on the intelligent architecture (IA). The software program uses the Advanced Robotics Interface for Applications (ARIA), it is programmed with C++ package ( Visual C++.Net ), and Networking software is used for setup Wireless TCP/IP Ethernet-to-Serial connection between robot and PC. The results show that the developed mobile robot travels successfully from one location to another and reaches its goal after avoiding all obstacles that are located in its way. The platform mobile robot is a Pioneer 3 DX that is equipped with Sonar sensors. تَصِفُ هذه الدراسةِ كَيفية سيطرة المنطقِ الضبابي إلى سونارِ الإنسان الآلي النقَّالِ. تُؤثر نظريةُ المنطقِ الضبابيةِ على ملاحة الإنسان الآلي النقَّالِ في بيئة معروفة جزئياً التي تستعمل في مختلفةِ الصناعات وتطبيقاتِ المجتمعِ. المنطق الضبابي يُزوّدُ آلية لدَمْج بياناتِ المحسّسِ مِنْ كُلّ محسّسات السونارِ التي تُقدّمُ المعلوماتَ المختلفةَ. إنّ نظريةَ FLC مُنجَزةُ بواسطة طريقةِ إتّخاذ القراراتِ الضبابيِة مِنْ جهازِ سيطرة المنطقِ الضبابيِ. إنّ جهازَ السيطرة المُقتَرَحَ مسؤول عن تجنّبِ عقبات الإنسان الآلي النقَّالِ بتنقله خلال خريطة مِنْ نقطة المرجع إلى نقطة الهدفِ. FLC يُبْنَى برامج ثانوية مستند على الهندسة المعماريةِ الذكيةِ (AA). يَستعملُ برنامجُ الإنسان الآلي المتقدّمةِ للتطبيقاتِ (ARIA) المبرمج بلغة ++C نوع (Visual C++.Net ِ)، وبرامج الشبكات المستعملةُ لنظام السيطرة على الارسالِ اللاسلكي الإعدادِ / إيثرنت إلى الإتّصالِ المتسلسلِ بين الإنسان الآلي والحاسبة الشخصية. تُظهر النَتائِجَ بأنّ الإنسان الآلي النقَّالَ المتطورَ يُتنقلُ بنجاح من موقع إلى آخر ويصلُ هدفَه بعد تَفادي كُلّ العقبات الواقعة في طريقِه. إنّ هيكل الإنسان آلالي النقَّالَ هو Pioneer 3 DX المُجهّز بمحسّساتِ السونارِ.


Article
Free Convection in an Inclined Concentric Annular Square Cavities Filled With Porous Medium and Heated By Non-Uniform
انتقال الحرارة بالحمل الحر في تجويف مائل بين فجوتين مربعتين متحدتين المراكز ممتلئ بوسط مسامي و مسخن بدرجة حرارة غير منتظمة

Loading...
Loading...
Abstract

A numerical study of the two-dimensional steady free convection flow in an inclined annulus between two concentric square cavities filled with a porous medium is presented in this paper for the case when the side outer walls are kept with differentially heated temperature while the horizontal outer walls and the inner walls are insulated. The heated wall is assumed to have spatial sinusoidal temperature variation about a constant mean value. The Darcy model is used and the fluid is assumed to be a standard Boussinesq fluid. For the Cartesian coordinate system, the governing equations which were used in stream function form are discretized by using the finite difference method with successive under – relaxation method (SUR) and are solved by Gauss-Siedel iterative method. The upwind scheme was used for the transport terms in the energy conservation equation. The results are presented to demonstrate the streamlines, the isotherms, and the Nusselt number depending on the Rayleigh number ranging from (Ra =10 to 1000), dimension ratio from (Dr = 0.15 to 0.45), and the inclination angle from ( = 0o to 45o). Also the effects of the amplitude ( =0 to 1) and the wave number (f =0 to 5) of the heated side wall temperature variation on the free convection are investigated. The results show the effect of previous parameters (Ra, Dr, , , and f) on the flow fields and temperature profiles. It also show that the average Nusselt number is a strong function of the Rayleigh number, inclination angle, dimension ratio, and temperature variation. The peak value of the average Nusselt number based on the hot wall temperature is observed to occur at dimension ratio of (0.15), inclination angle of (40.1°), amplitude and wave number (1 & 0.75) for Rayleigh number of (1000).نعرض في هذا البحث دراسة عددية لتدفق الحمل الحر المستقر في بعدين داخل تجويف مائل بين فجوتين مربعتين متحدتين المراكز ممتلئ بوسط مسامي حيث تكون الجدران الخارجية الجانبية مسخنة بدرجة حرارة مختلفة بينما تكون جميع الجدران الأخرى معزولة. الجدار المسخن له درجة حرارة تتغير وفقا لدالة جيبيه حول قيمة متوسط درجة الحرارة. تم الاعتماد على موديل دارسي في التمثيل الرياضي لانتقال الحرارة في الوسط المسامي وقد افترض إن المائع هو مائع بوسين المعياري. الحل العددي للمعادلات أنجز بواسطة حل معادلات كل من دالة الجريان و الطاقة باستخدام طريقة الفر وقات المحددة و تطبيق طريقة (كاوس – سيدل) مع استخدام طريقة تحت التراخي. تم تمثيل النتائج العددية بدلالة خطوط الانسياب و درجات الحرارة بالاعتماد على قيم مختلفة لعدد رايلي (من 10 إلى 1000) , نسبة البعد (من 0.15 إلى 0.45), و زاوية الميل (من o0 إلى o45). كما تم دراسة تأثير كل من سعة الموجة (من 0 إلى 1) و عدد الموجات (من 0 إلى 5) لدرجة الحرارة المتغيرة للجدار الجانبي الخارجي المسخن على انتقال الحرارة. النتائج بينت تأثير المعاملات السابقة, and f) ,φ (Ra, Dr, على خطوط الجريان و درجة الحرارة. كما بينت النتائج إن عدد نسلت هو دالة قوية من عدد رايلي , زاوية الميل, نسبة البعد, و التغير في درجة الحرارة. وتتمركز القيمة القصوى لمعدل عدد نسلت عندما تكون قيمة نسبة البعد مساوية إلى (0.15), و زاوية الميل (40.1o) و عندما تكون سعة و عدد الموجات مساوية إلى (1 و 0.75) لقيمة عدد رايلي (1000).


Article
The Effect of Surface Roughness on Thermohydrodynamic Performance in Misaligned Journal Bearings
تأثير خشونة السطح على الاداء الحراري للمساند المقعدية منحرفة المحاور

Loading...
Loading...
Abstract

In this work an approach has been developed to investigate the influence of surface roughness on thermohydrodynamic performance in aligned and misaligned journal bearings by considering an average flow model and deriving the shear flow factor for various roughness configurations, similar to the pressure flow factor. An average Reynolds equation for rough surfaces is defined in term of pressure and shear flow factors, which can be obtained by numerical flow simulation, though the use of measured or numerically generated rough surfaces. Reynolds, heat conduction and energy equations are solved simultaneously by using a suitable numerical technique (Finite Difference Method) to obtain the pressure and temperature distribution through the oil film thickness of the journal bearing. These equations are obtained for isotropic surfaces and for surfaces with directional patterns. The flow factors for these surfaces are expressed as empirical relations in term of normalized oil film thickness (h/σ) and surface characteristic (γ) defined as the ratio of x and z correlation lengths . The results of this approach showed increase in load carrying capacity and maximum pressure and decrease in maximum temperature in the case of stationary surface roughness (rough bearing and smooth journal) with transverse pattern. The results obtained through this work have been compared with that published by other works and found to be in a good agreement. تم في هذا البحث اعتماد طريقة لدراسة تأثير خشونة السطح للمساند المقعدية منحرفة المحور على الاداء الحراري لتلك المساند ودلك بأخذ نموذج معدل الجريان بنظر الاعتبار واشتقاق معادلات الجريان القصية لوضعيات مختلفة لخشونة السطح وبشكل مماثل لمعاملات الجريان الضغطية. تم اعتماد معادلة رينولدز التي تتضمن معاملات الجريان القصية والضغطية والتي يمكن الحصول عليها عن طريق النمذجة العددية للجريان واستخدام السطوح ذات الخشونة المقاسة وتلك التي يمكن توليدها عدديا. تم حل المعادلات الحاكمة للموضوع والتي تتضمن معادلة رينولدز،معادلة الطاقة ،معادلة أنتقال الحرارة بالتوصيل،ومعادلة اللزوجة التي تأخذ بنظر الاعتبار اعتماد اللزوجة على درجات الحرارة، انيا باستخدام طريقة عددية مناسبة (طريقة الفروقات المحددة) وذلك للحصول على توزيعات الضغط ودرجات الحرارة خلال طبقة الزيت للمسند المقعدي.تم الحصول على المعادلات لسطوح ذات خشونة متماثلة في جميع الاتجاهات واخرى ذات مواصفات اتجاهية. تم ايجاد معاملات الجريان لهذه السطوح كعلاقات تجريبية بدلالة المعاملات (h/σ) و والتي تعرف بانها نسبة علاقة الطول بأتجاهي (x,y). أظهرت النتائج المستحصلة خلال هذا العمل زيادة في تحمل المسند للاحمال وزيادة قيمة الضغط الاعظم وانخفاض في قيمة درجة الحرارة الاقصى التي يبلغها الزيت في حالة السطوح ذات الخشونة الثابتة(stationary surface roughness) والتي تعني المساند التي يكون فيها السطح الداخلي للمسند خشنا وسطح المحور ناعما.


Article
Corrosion Behavior of Ti-6Al-4V Alloy in Different Media
سلوك التأكل لسبيكة Ti-6Al-4V في اوساط مختلفة

Loading...
Loading...
Abstract

In this work the corrosion behavior of Ti-6Al-4V alloy was studied by using galvanostatic measurements at room temperature in different media which includ sodium chloride (food salt), sodium tartrate (presence in jellies, margarine, and sausage casings,etc.), sodium oxalate (presence in fruits, vegetables,etc.), acetic acid (presence in vinegar), phosphoric acid (presence in drink), sodium carbonate (presence in 7up drink,etc.), and sodium hydroxide in order to compare.
Corrosion parameters were interpreted in these media which involve corrosion potential( Ecorr) and corrosion current density (icorr), since the results of (Ecorr) indicate that Oxalate ions are more corrosive than other materials while the results of (icorr) indicate that NaCl is more corrosive than other materials. Cathodic and Anodic Tafel slopes that were used to calculate the polarization resistance (Rp) to know which materials effect on Ti-6Al-4V alloy uses in dental materials and the results of (Rp) were: Na2CO3 >Oxalate >H3PO4 >CH3COOH >NaOH >Tartrate >NaCl.
The change in free energy (∆G) and rate of corrosion in (mpy) were calculated, and the results of rate indicate that increasing in the following sequences: NaCl>Tartrate >NaOH >Oxalate> CH3COOH> H3PO4> Na2CO3.
في هذا البحث تم دراسة سلوك التآكل لسبيكة (Ti-6Al-4V) باستخدام القياسات الكلفانية الساكنة في درجة حرارة الغرفة وفي اوساط مختلفة تضمنت كلوريد الصوديوم (ملح الطعام) وترترات الصوديوم (المستخدم في الهلام، الزبد النباتي، وأغلفة السجقِ، الخ. ) واوكزالات الصوديوم (الموجود في الفواكه و الخضروات ،الخ.) وحامض الخليك (الموجود في الخل) وحامض الفسفوريك (الموجود في مشروب الببسي) وكاربونات الصوديوم (الموجودة في مشروب السفن اب) وهيدروكسيد الصوديوم لغرض المقارنة. تم تفسير متغيرات التآكل المحسوبة لهذه الأوساط والتي تتضمن جهد التآكل وكثافة تيار التآكل، حيث بينت نتائج جهد التاكل ان مادة الاوكسالات هي الاكثر تأكلاً في حين اظهرت نتائج كثافة تيار التاكل بان كلوريد الصوديوم هو الاكثر تأكلاً من بقية المواد. تم استخدام نتائج ميول تافل الكاثودية والانودية لحساب مقاومة الاستقطاب لمعرفة المواد الاكثر تأثيراً على سبيكة Ti-6Al-4V المستخدمة في مجال طب الاسنان وكانت النتائج كما يلي: Na2CO3 >Oxalate >H3PO4 >CH3COOH >NaOH >Tartrate >NaCl كما تم حساب التغير في الطاقة الحره وسرعة التآكل في الاوساط المختلفة. بينت نتائج حساب معدل سرعة التآكل بوحدة (مل لكل سنة) بأنها تأخذ التسلسل التالي: >Na2CO3


Article
The Stress Distribution on the Zygapophyseal Joint of Lumbar Vertebra by ANSYS Program
توزيع الأجهاد على مفصل النامية المقرنية للفقرة القطنية من قبل برنامج ANSYS

Loading...
Loading...
Abstract

Zygapophyseal joints (or facet joints), are a plane synovial joint which located between the articular facet processes of the vertebral arch which is freely guided movable joints. Ten dried vertebrae were used for the lumbar region and taking (L4) as a sample to reveal stress pathways across the joints by using ANSYS program under different loading conditions which used Finite Elements Analysis model. Results obtained from the ANSYS program are important in understanding the boundary conditions for load analysis and the points of stress concentration which explained from the anatomical point of view and linked to muscle and ligament attachments. This model used as a computational tool to joint biomechanics and to prosthetic implant analysis.مفاصل النامية المقرنية او (مفاصل الظهر) هو مفصل زلالي مستوي يحدد مكانه بين نتوءات المظهر المفصلية للتقوس الفقري وهي عبارة عن مفاصل متحركة بحرية. استعملت عشر فقرات مجففة للمنطقة القطنية واخذت (الفقرة القطنية الرابعة) كعينة لكشف ممرات الأجهاد عبر المفاصل بأستعمال برنامج ANSYS تحت شروط التحميل المختلفة والتي استعملت لها نموذج تحليل العناصر المحدود. النتائج التي حصلت من برنامج ANSYS مهم في فهم الشروط الحدية لتحليل الحمل ونقاط تركيز الأجهاد الذي وضحا من وجهة النظر التشريحية والاتباط العضلات والأربطة المتصلة. هذا النموذج استعمل كاداة حسابية لربط علم الميكانيك الحيوي مع تحليل الزرع البديلي.

Table of content: volume:6 issue:3