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: 2011 volume:7 issue:1

Article
Biomechanical Concept Design of Artificial Human Hand

Loading...
Loading...
Abstract

This work is focused on the design parameters and activity of artificial human finger for seven grips. At first, obtained the ideal kinematics of human fingers motion by analyzing the grips video which were recorded using a single digital camera recorder fitted on a tripod in sagital plane while the hand is moving. Special motion analysis software (Dartfish) the finger joint angles were studied using the video recording. Then the seven grips were modeled using static torque analysis, which calculates the amount of torque applied on the fingers joint grip depending on the results of the kinematic analysis. The last step of the work was to design the actuator (Muscle Wire) of artificial finger for the seven grips in a simple design approach for artificial finger actuated by (Muscle Wire). هذه الدراسه تتركز حول تصميم ونمذجة الاصبع البشري (اصبع السبابة) في سبعة قبضات مختلفه (القبضة الاسطوانية ، قبضة رفع صندوق ، قبضة الضغط على زر ، قبضة الخطاف ، القبضة الكروية , القبضة الطرفية ,قبضة المفتاح). تم في هذه الدراسه ابتداءا اجراء تصميم نموذج للمظاهر الكيناميتيكيه المثاليه الخاصه بحركة الاصبع البشري خلال هذه القبضات والتي تم ايجادها عن طريق تحليل التصوير الفيديوي الذي تم تسجيله باستخدام كاميرا تصوير فيديويه رقميه مثبته امام المستوى الجانبي اثناء حركة اليد البشريه, باستخدام برنامج التحليل الحركي (Dartfish) تم دراسة كينماتيكيه (حركية) لمفاصل الاصبع البشري خلال القبضات المختاره من التصوير الفيديوي . في المرحلة التالية تم نمذجة هذه القبضات عن طريق عمل (تحليل العزوم الاستاتيكي) الذي يمكننا من حساب مقدار العزم المتولد في كل مفصل من مفاصل الاصبع بالاعتماد على النتائج المستحصلة من التحليل الكينماتيكي. الخطوة الاخيرة في هذه الدراسة كانت عمل تصميم لوسيلة التحريك في هذا الاصبع الاصطناعي والتي تم اختيارها من نوع (الالياف العضلية الاصطناعية) بالاعتماد على النتائج التي تم استحصالها من (تحليل العزوم الاستاتيكي).


Article
Noise Removal of ECG Signal Using Recursive LeastSquare Algorithms
إزالة ضوضاءِ التي تَستعملُ أقلّ تكراريةً الخوارزمياتِ المربّعةِ

Loading...
Loading...
Abstract

This paper shows an approach for Electromyography (ECG) signal processing based on linear and nonlinear adaptive filtering using Recursive Least Square (RLS) algorithm to remove two kinds of noise that affected the ECG signal. These are the High Frequency Noise (HFN) and Low Frequency Noise (LFN). Simulation is performed in Matlab. The ECG, HFN and LFN signals used in this study were downloaded from ftp://ftp.ieee.org/uploads/press/rangayyan/, and then the filtering process was obtained by using adaptive finite impulse response (FIR) that illustrated better results than infinite impulse response (IIR) filters did.هذا البحث يبحث نظرةً لمعالجةِ إشارات تخطيط القلب مستندة على التَرْشيح التكيفيِ اللاخطّيِ والخطيِّ الذي يَستعملُ خوارزمية أقلّ تكراريةً المربعِ لإزالة إثنان مِنْ أنواعِ الضوضاءِ الذي المؤثره على إشارةِ تخطيط القلب و المتمثله بضوضاءَ التذبذب العالي و ضوضاءَ التذبذب الواطئ. المحاكاة مُؤَدّية بأستخدام ال ضوضاءَ التذبذب العالي و ضوضاءَ التذبذب الواطئ َالمستعملهْ في هذه الدراسةِ حُمّلتْ مِنْ الإنترنتِ ، وبعد ذلك عملية التَرْشيح بإستعمال استجابة الحافز المحدود الذي صوّرَ نَتائِجَ افضل مِنْ مرشحاتِ استجابة الحافز اللانهائي.


Article
Comparison of Practical Investigations for CO Emissions Emitted From Single Cylinder S. I. Engine Fueled With Different Kinds of Hydrocarbon Fuels and Hydrogen
مقارنة عملية لملوثات CO الناتجة من محرك اشتعال بالشرارة أحادي الاسطوانةيعمل بأنواع مختلفة من الوقود الهيدروكاربوني والهيدروجين

Loading...
Loading...
Abstract

Liquefied petroleum gas (LPG), Natural gas (NG) and hydrogen were all used to operate spark ignition internal combustion engine Ricardo E6. A comparison of CO emissions emitted from each case, with emissions emitted from engine fueled with gasoline as a fuel is conducted.
The study was accomplished when engine operated at HUCR for gasoline n(8:1), was compared with its operation at HUCR for each fuel. Compression ratio, equivalence ratio and spark timing were studied at constant speed 1500 rpm.
CO concentrations were little at lean ratios; it appeared to be effected a little with equivalence ratio in this side, at rich side its values became higher, and it appeared to be effected by equivalence ratio highly, the results showed that CO emissions resulted from gasoline engine were higher than that resulted from using LPG and NG all the time; while hydrogen engine emitted extremely low CO concentrations.
استخدم الغاز النفطي المسال، الغاز الطبيعي والهيدروجين لتشغيل محرك احتراق داخلي يعمل بالشرارة نوع Ricardo E6 ، ومقارنة ملوثات CO المنبعثة من المحرك مع مثيلاتها عند عمل المحرك بالجازولين. تمت دراسة الملوثات الناتجة عند عمل المحرك بنسبة الانضغاط النافعة العليا للجازولين 8:1، ومقارنتها بعمله بنسبة الانضغاط النافعة العليا لكل وقود على حدة، ودراسة تأثير نسبة الانضغاط والنسبة المكافئة وتوقيت الشرر والسرعة على تراكيز الملوث الناتجة. أظهرت النتائج أن تراكيز CO تكون قليلة في الجانب الضعيف وتتأثر قليلا بالنسبة المكافئة، وتزداد في الجانب الغني، وتتأثر بشكل كبير بالنسبة المكافئة، وأظهرت النتائج أن ملوثات CO الناتجة باستخدام الجازولين أكبر من تلك الناتجة عن استخدام LPG و NG على الدوام، بينما ينتج من استخدام الهيدروجين كوقود تراكيز CO قليلة جدا

Keywords

CO --- gasoline --- LPG --- NG --- hydrogen --- compression ratio --- equivalence ratio --- spark timing


Article
Basement Kind Effects on Air Temperature of a Solar Chimney in Baghdad - Iraq Weather
تأثير نوع القاعدة على درجات حرارة مدخنة هوائية في أجواء مدينة بغداد- العراق

Loading...
Loading...
Abstract

A solar updraft tower power plant (solar tower) is a solar thermal power plant that utilizes a combination of solar
air collector and central updraft tube to generate an induced convective flow which drives pressure staged turbines to generate electricity.

This paper presents practical results of a prototype of a solar chimney with thermal mass, where the glass surface is replaced by transparence plastic cover. The study focused on chimney's basements kind effect on collected air temperatures. Three basements were used: concrete, black concrete and black pebbles basements. The study was conducted in Baghdad from August to November 2009.
The results show that the best chimney efficiency attained was 49.7% for pebbles base. The highest collected air temperature reached was 49ºC when using the black pebbles basement also.also, the maximum basement temperature measured was 59ºC for black pebbles. High increaments in collected air temperatures were achieved in comparison with the ambient air temperatures for the three basement kinds. The highest temperature difference reached was 22ºC with the pebble ground.
تستخدم مدخنة الهواء أو البرج الشمسي تركيبة من مجمعات الهواء الشمسية وأنبوب سحب مركزي لتوليد تدفق هواء مسخن شمسيا" مستحث بالحمل، والذي يمكنة تحريك توربينات متعددة المراحل لتوليد الكهرباء. الهدف من هذا البحث هو تقديم نتائج عملية لنموذج مدخنة شمسية ذو كتلة حرارية، إذ تم استبدال السطح الزجاجي بغطاء بلاستيكي شفاف، تركزت الدراسة على تأثير نوع قاعدة المدخنة على درجات حرارة الهواء، ولقد استخدمت ثلاثة أنواع من القواعد، قاعدة كونكريتية، قاعدة كونكريتية سوداءاللون وقاعدة من الحصى الاسود اللون، وتمت الدراسة في أجواء بغداد من شهر أيلول لغاية نوفمبر 2009. تبين الدراسة أن أفضل كفاءة للمدخنة وأعلى درجة حرارة تم الوصول لها كانت 49.7% عند استخدام قاعدة من الحصى الأسود. وأعلى درجة حرارة للهواء المجمع أمكن الوصول لها كانت 49ºC باستخدام قاعدة الحصى الأسود أيضا، كما كانت أقصى درجة حرارة قيست لهذة القاعدة هي 59ºC، لقد تم الوصول لزيادة كبيرة في درجات حرارة الهواء المجمع مقارنة مع درجات حرارة الهواء الجوي للقواعد الثلاثة المدروسة، وأعلى فرق في درجات الحرارة أمكن الوصول له كان 22ºC بأرضية من الحصى الأسود.


Article
Implementation of Neural Control for Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR
استخدام نظام السيطره بالشبكه العصبيه للسيطره على مفاعلذو الخلط المستمر

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper a dynamic behavior and control of a jacketed continuous stirred tank reactor (CSTR) is developed using different control strategies, conventional feedback control (PI and PID), and neural network (NARMA-L2, and NN Predictive) control. The dynamic model for CSTR process is described by a first order lag system with dead time.
The optimum tuning of control parameters are found by two different methods; Frequency Analysis Curve method (Bode diagram) and Process Reaction Curve using the mean of Square Error (MSE) method. It is found that the Process Reaction Curve method is better than the Frequency Analysis Curve method and PID feedback controller is better than PI feedback controller.
The results show that the artificial neural network is the best method to control the CSTR process and it is better than the conventional method because it has smaller value of mean square error (MSE). MATLAB program is used as a tool of solution for all cases used in the present work.
إن الهدف من هذا البحث هو دراسة السلوك الديناميكي وطرق السيطرة لمفاعل كيمياوي مستمر جيد الخلط ((CSTR وذلك باستخدام أنواع مختلفة من المسيطرات مثل المسيطر التقليدي ( PI و PID) و مسيطر الشبكة العصبية بنوعين ( نارما ) و(التنبؤي). وقد تم تمثيل الموديل الرياضي للخزان ذو الخلط المستمر بدالة تحويل من الدرجة الأولى مع تأخير. تم توصيف متغيرات المسيطر بطريقتين مختلفتين هماFrequency Analysis Curve method و Process Reaction Curve method لإيجاد أفضل قيم للمعاملات KC , , . و تم استخدام معيار متوسط التربيع للخطأ (MSE) كأساس للمقارنة بين الطريقتين أعلاه. الشبكة العصبية الصناعية هي أفضل طريقة للسيطرة على ال CSTR وهي أفضل من الطرق التقليدية و ذلك لان معيار متوسط التربيع للخطأ اقل. تم استخدام برنامج MATLAB في هذا البحث كأداة للحل في جميع الحالات.


Article
A Finite Element Analysis for the Damaged RotatingComposite Blade
التحليل باستخدام نظرية العناصر المحددة لريشة مركبة دوارة متضررة

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, the finite element method is used to study the dynamic behavior of the damaged rotating composite blade. Three dimensional, finite element programs were developed using a nine node laminated shell as a discretization element for the blade structure (the same element type is used for damaged and non-damaged structure). In this analysis the initial stress effect (geometric stiffness) and other rotational effects except the carioles acceleration effect are included. The investigation covers the effect speed of rotation, aspect ratio, skew angle, pre-twist angle, radius to length, layer lamination and fiber orientation of composite blade. After modeling a non-damaged rotating composite blade, the work procedure was to apply different damage cases in reference to the non-damaged structure in order to compute the shift in the fundamental natural frequency and stresses. Damage occurs in several layers of the composite sheet in different locations throughout its volume, and through several layers of the sheet. The numerical results show a good agreement compared with the available investigations using other methods.في هذه البحث، تم استخدام نظرية العناصر المحددة لدِراسة السلوك الديناميكيِ لريشة مركبة دوارة متضررةِ. طور برنامج للعناصر المحددة ثلاثي الأبعاد باستعمال العنصر المرقّق والذي يحتوي على تسعة عقد كعنصر تجزئة لهيكل الريشة الدوارة (تم استخدام نفس نوع العنصر للريشة المتضررة والغير متضررة). في هذا التحليلِ، تم أخذ تأثير الإجهادِ الأوليِ (الجسأة الهندسية) والتأثيرات التدويرية, ولم يؤخذ بنظر الاعتبار وجود تأثير التعجيل كوريولس (carioles acceleration). يغطي التحقيقُ تأثير عدة متغيرات مثل سرعةََ الدورانِ و نسبة الطول للعرض و زاوية ألتثبيت و زاويةَ اللي و نصف قطر إلى الطولِ وطبقات التصفيحِ واتجاهه الليفِ للمادة المركبة. بعد عملية النمذجة للريشة المركبة الدوارة الغير متضررة, تم تطبيق حالات ضرر مختلفة لحساب التغير في قيمة التردد الطبيعي الأساسي والاجهادات نسبة الى الريشة التي لا تحتوي على ضرر. َحْدثُ الضررُ في عِدّة طبقات للصفيحةِ المركبةِ في مواقعِ مختلفة خلال الحجم، وخلال عِدّة طبقات للصفيحةِ. النَتائِج العددية بينت توافق جيد بالمقَارنة بالبحوث المتوفرة التي تَستعملُ طرقَ اخرى.


Article
Study the Factors Effecting on Welding Joint of Dissimilar Metals
دراسة العوامل المؤثرة على وصلة اللحام لمعادن مختلفة

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of this work is to study the factors that affect the welding joint of dissimilar metals. Austenitic stainless steel-type AISI (316L) with a thickness of (2mm) was welded to carbon steel (1mm) using an MIG spot welding. The filler metal is a welding wire of the type E80S-G (according to AWS) is used with (1.2mm) diameter and CO2 is used as shielding gas with flow rate (7L/min) for all times was used in this work.
The results indicate that the increase of the welding current tends to increase the size of spot weld, and also increases the sheer force. Whereas the sheer force increased inversely with the time of welding. Furthermore, the results indicate that increasing the current and time of welding increases the diameter of weld zone, and decreases the sheer force.
يهدف البحث الى دراسة العوامل المؤثرة على وصلة اللحام لمعادن مختلفة. تم استخدام الصلب المقاوم للصدأ الاوستنايتي – نوع (316L)وبسمك (2mm) والصلب المنخفض الكاربون بسمك (1mm) وتم لحامها بطريقة لحام النقطة باستعمال الغازات الواقية .تم أستخدام سلك لحام من نوع (E80S-G) وبقطر (1.2mm) بالاعتماد على مواصفات جمعية اللحامين الأمريكية (AWS) . كما تم أستخدام غاز ثاني أوكسيد الكاربون كغاز عازل وبسرعة جريان (7L/min) لكل الازمان المستخدمة في هذا العمل. اشارت النتائج الى ان الزيادة في تيار اللحام تؤدي الى زيادة في قطر نقطة اللحام والزيادة في قوة القص لوصلة اللحام ايضا. كما اظهرت النتائج الى ان زيادة قوة القص تتناسب عكسيا مع زمن اللحام للوصلة . كذلك اشارت النتائج الى ان زيادة تيار وزمن اللحام يؤدي الى زيادة في قطر نقطة اللحام ويؤدي ذلك الى النقصان في قوة القص لوصلة اللحام.


Article
A Digital-Based Optimal AVR Design of Synchronous Generator Exciter Using LQR Technique
تصميم منظم فولتية متناوبة رقمي للمولد التزامني باستخدام طريقة التربيع الخطي

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper a new structure for the AVR of the power system exciter is proposed and designed using digital-based LQR. With two weighting matrices R and Q, this method produces an optimal regulator that is used to generate the feedback control law. These matrices are called state and control weighting matrices and are used to balance between the relative importance of the input and the states in the cost function that is being optimized. A sample power system composed of single machine connected to an infinite- bus bar (SMIB) with both a conventional and a proposed Digital AVR (DAVR) is simulated. Evaluation results show that the DAVR damps well the oscillations of the terminal voltage and presents a faster response than that of the conventional AVR. في هذا البحث هيكلية جديدة لمنظم الفولتية المتناوب للمثير الخاص بالمولد التزامني تم اقتراحه بالاعتماد على طريقة المنظم التربيعي الخطي الرقمي. مع مصفوفتي تعيير هما R و Q هذ الطريقة تعطي منظم تقاضلي الذي يستخدم لتوليد قانون السيطرة الاسترجاعي. هاتان المصفوفتان تدعيان مصفوفتي الحالة والسيطرة ويستخدمان للموازنة بين الاهمية النسبية للادخال وحالات المنظومة في دالة الكلفة التي تُفاضَل. منظومة قدرة نوعية متكونة من مولدة واحدة مربوطة الى خط نقل مع كلاً من الطريقتين التقليدية والمقترحة ( منظم الفولتية المتناوب الرقمي ) قد تمت محاكاتها . نتائج التقييم اظهرت ان الطريقة المقترحة ( منظم الفولتية المتناوب الرقمي ) يخمد تذبذبات الفولتية الطرفية بطريقة جيدة ويقدم استجابة اسرع من منظم الفولتية التقليدي.

Keywords

Exciter design --- AVR --- LQR --- state-feedback --- SMIB.


Article
Studying the Effect of Adding Doekhla kaolin Clay andAlumina to Iraqi Bauxite on Some Physical and Mechanical and Thermal Properties
دراسة تأثير إضافة طين كاؤولين دويخلة والاومينا إلى البوكسايت العراقي على بعض الخواصالفيزياوية والميكانيكية والحرارية

Loading...
Loading...
Abstract

يهدف البحث الى تصنيع نماذج سيراميكية من مواد اولية عراقية مثل بوكسايت الحسينيات ( خام ومحروق) و دراسة تأثير بعض الاضافات مثل اطيان كاؤولين دويخلة البيضاء، الومينا عليه ، مع استخدام سيلكات الصوديوم كماده رابطة. تم تهيئة خمس خلطات، شملت البوكسايت الخام والمحروق واطيان الكاؤولين مع اضافة (40) مل من سيلكات الصوديوم, واوكسيد الالمنيوم وبنسب (2.5,5,7.5,10 %) وزنا كمواد رابطه.تم قياس التدرج الحجمي للخلطات المحضرة بطريقة الغربلة.وجرى تشكيل جميع العينات بطريقة الكبس شبه الجاف وتحت قوة ضاغطه مقدارها (10) Ton وبنسبة رطوبة من (5-10)% من وزن الخلطه.جففت جميع العينات وحرقت بدرجات حرارة (1200) °م وفق برنامج حرق اذ رفعت درجة الحرارة (5) °م لكل دقيقة ثم فترة الانضاج واجريت لها بعض الفحوصات منها الفيزيائية والميكانيكية والحرارية.اظهرت نتائج الفحوصات للعينات ان مدى من الاحجام الناعمة للمواد الاولية مع درجة الحرارة العالية تعطي طورا حراريا له اعلى نسبة من المولايت مقارنة مع الاحجام الخشنة وتزداد قيم الكثافة الكلية ومعامل التقلص الطولي والصلادة وتقل قيم المسامية الظاهرية ونسبة امتصاص الماء لجميع العينات المحضرة.كما اظهرت النتائج ان وجود الالومينا مع البوكسايت يكسبه قوة وذلك بسبب زيادة طور المولايت وهو يمتاز بقوة ميكانيكية وحرارية عالية وخصوصا التوصيل الحراري.كما اظهرت النتائج ان افضل الخواص الحرارية والميكانيكية كانت تتمثل بالخلطه التي شملت نسبة اوكسيد الالمنيوم فيها بنسبة (10

Table of content: volume:7 issue:1