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: 2012 volume:8 issue:2

Article
Restrained Edges Effect on the Dynamics of Thermoelastic Plates under Different End Conditions
تاثير الحافات المحددة من الحركة على ديناميكية الصفائح المرنة حراريا تحت ظروف نهايات مختلفة

Loading...
Loading...
Abstract

Frequency equations for rectangular plate model with and without the thermoelastic effect for the cases are: all edges are simply supported, all edges are clamped and two opposite edges are clamped others are simply supported. These were obtained through direct method for simply supported ends using Hamilton’s principle with minimizing Ritz method to total energy (strain and kinetic) for the rest of the boundary conditions. The effect of restraining edges on the frequency and mode shape has been considered. Distributions temperatures have been considered as a uniform temperature the effect of developed thermal stresses due to restrictions of ends conditions on vibration characteristics of a plate with different will be investigated. it is noticed that the thermal stress will increase with increasing the heatnig temperature and that will cause the natural frequency to be decreased for all types of end conditions and for all modes of frequency.صيغ معادلة التردد الطبيعي لصفائح مستطيلة الشكل مع وبدون تاثير المرونة الحرارية لحالات النهايات التالية: كل النهايات ذات اسناد بسيط , كل النهايات مثبتة ، و نهايتين متقابلتين باسناد بسيط ونهايتين مثبتتين تم ايجادها من خلال الحل بالطريقة المباشرة للنهايات باسناد بسيط ، وباستخدام مباديء هاملتون والتخفيض بطريقة رتز للطاقة الكلية لباقي انواع النهايات . تاثير تثبيت النهايات افقيا بوجود درجة حرارة منظمة التوزيع على الترددات الطبيعية وشكل التردد تم دراستها كما تم التعرف على تاثير تولد الاجهادات الحرارية الناتجة من تثبيت النهايات افقيا على خواص الاهتزازات وتم ملاحظة ان الاجهادات الحرارية المتولدة تزداد مع ازدياد درجة حرارة التسخين وهذا يودي الى نقصان في الترددات الطبيعية لكل انواع النهايات ولكل اشكال الترددات الطبيعية.


Article
An Experimental Study on the Effect of Shape and Location of Vortex Generators Ahead of a Heat Exchanger
دراسة عملية عن تأثير شكل وموقع مولدات الدوامات عند مدخل المبادل الحراري

Loading...
Loading...
Abstract

An experimental study is carried out on the effect of vortex generators (Circular and square) on the flow and heat transfer at variable locations at (X = 0.5, 1.5, 2.5 cm) ahead of a heat exchanger with Reynolds number ranging from 62000< Re < 125000 and heat flux from 3000 ≤ q ≤ 8000 W/m2 . In the experimental investigation, an apparatus is set up to measure the velocity and temperatures around the heat exchanger. The results show that there is an effect for using vortex generators on heat transfer. Also, heat transfer depends on the shape and location. The circular is found to be the best shape for enhancing heat transfer at location [Xm=0.5 cm] distance before heat exchanger is the best location for enhancing heat transfer. The square is the best shape for enhancing heat transfer at location [Xm=2.5 cm] distance before heat exchanger is the best location for enhancing heat transfer. The results of flow over heat exchanger with vortex generators are compared with the flow over heat exchanger without vortex generators. Heat transfer around heat exchanger is enhanced (56%, 50%, 36%) at location (X=0.5, 1.5, 2.5cm) respectively by using circular vortex generators without turbulator and heat transfer around heat exchanger is enhanced (39%, 42%, 51%) at location (X=0.5, 1.5, 2.5cm) respectively by using square shape vortex generators without turbulator. دراسة عملية أجريت لفحص تأثير مولد الدوامات ( الشبكة الدائرية ، الشبكة المربعة ) على الجريان و انتقال الحرارة عند مواقع (X = 0.5, 1.5, 2.5 cm) قبل مبادل حراري ضمن مدى لرقم رينولد 62000< Re < 125000 و فيض حراري 3000 ≤ q ≤ 8000 W/m2.في الدراسة العملية تم نصب و صيانة جهاز مختبري لقياس السرعة و درجة الحرارة حول المبادل الحراري. أظهرت النتائج أن لوجود مولد الدوامات اثر كبير على تحسين انتقال الحرارة ويعتمد هذا على شكل المولد وموقعهِ. الشبكة الدائرية هي الأفضل لعملية نقل الحرارة عند موقع [Xm=0.5 cm] قبل المبادل الحراري. الشبكة المربعة هي الأفضل لعملية نقل الحرارة عند موقع [Xm=2.5 cm]قبل المبادل الحراري. قورنت النتائج العملية في حالة وجود مولد الدوامات مع عدم وجود مولد الدوامات. أظهرت هذه المقارنة تحسن في انتقال الحرارة حول المبادل الحراري بنسب (56%, 50%, 36%)عند مواقع (X=0.5, 1.5, 2.5cm )على التوالي بأسنخدام مولد الدوامات الدائري الشكل نسبةً الى عدم وجود عوائق جريان،وانتقال الحرارة حول المبادل الحراري يتحسن بنسب (39%, 42%, 51%)عند مواقع (X=0.5, 1.5, 2.5cm ) على التوالي بأسنخدام مولد الدوامات المربع الشكل نسبةً الى عدم وجود عوائق جريان.


Article
Experimental and Numerical Study of Crack Effect on Frequency of Simple Supported Beam
دراسة تحليلية وعددية لتأثير الشق على التردد الطبيعي للعتبات ذات التثبيط البسيط

Loading...
Loading...
Abstract

In this research the natural frequency of a cracked simple supported beam (the crack is in many places and in different depths) is investigated analytically, experimentally and numerically by ANSYS program, and the results are compared. The beam is made of iron with dimensions of L*W*H= (0.84*0.02* 0.02m), and density = 7680kg/m3, E=200Gpa. A comparison made between analytical results from ANSYS with experimental results, where the biggest error percentage is about (7.2 %) in crack position (42 cm) and (6 mm) depth. Between Rayleigh method with experimental results the biggest error percentage is about (6.4 %) for the same crack position and depth. From the error percentages it could be concluded that the Rayleigh method gives close results to experimental than ANSYS. Also it is found that the frequency of beam when the crack is in the middle position is less than the frequency with crack near the end position. تم في هذا البحث دراسة تأثير الشقوق على التردد الطبيعي للعتبات الجاسئة بحرية حيث تم دراسة تأثير موقع وعمق الشق عل التردد الطبيعي للعتبة وذلك بطريقة عملية ،وتحليلية ،وعددية باستخدام برنامج (ANSYS). وتم مقارنة النتائج مع بعضها البعض لعتبة مصنوعة من الفولاذ بإبعاد( طول*عرض *سمك =(0.84*0.02*0.02m وخواص (E=200Gpa ) وكثافة (ρ=7680kg/m3).تم مقارنة النتائج المستحصلة من برنامج ANSYS حيث وجد اكبر نسبة خطا هي 7.2 % لموقع شق (42سم) وعمق (6مم)، وتمت كذلك مقارنة النتائج المستحصلة من طريقة رايلي والعملي. و وجد اكبر نسبة خطا هي 6.2 % لموقع شق (42سم) وعمق (6مم). من قيم نسب الخطأ يمكن الاستنتاج ان طريقة رايلي تعطي نتائج اقرب للعملي من طريقة ANSYS. وكذلك وجد أن تردد العتبة عندما يكون الشق في منتصفها اقل من تردد العتبة عندما يكون الشق بالقرب من أطرافها


Article
Effect of Journal Misalignment on the Static Characteristics of Porous Journal Bearings Lubricated with Couple Stress Fluid
تأثير انحراف المحور على الخصائص الساكنة للمساند المقعدية ذاتية التزييت المشبعة بمائع ذو أجهاد مزدوج

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, a theoretical study to the effect of journal misalignment on the static characteristics of oil filled porous journal bearing when lubricated with couple stress fluid has been carried out. The analytical model used through this work is for a bearing with isotropic permeability. Considering isotropic permeability the Reynolds' equation for the oil film is modified to include a so – called filter term and the effect of fluid coupled stress. The pressure equation for the porous medium is obtained from Darcy's law and continuity equation. The equation which was used to evaluate the oil film thickness was modified to include the effect of possible misalignment in longitudinal and transverse directions. The governing equations with appropriate boundary conditions are numerically solved using a suitable numerical technique. A computer program has been prepared to solve the governing equations. The validity of the program has been tested by comparing the results obtained through this work with that published in available works. The comparison shows a good agreement between the results obtained through this work and that published by other workers. By comparing the behavior of aligned and misaligned bearing it was found that the journal center misalignment has a considerable effect on the performance parameters of the bearing which can not be neglected. يتضمن هذا البحث دراسة نظرية لتأثير أنحراف المحور على الخصائص الساكنة للمساند المقعدية ذاتية التزييت المشبعة بمائع ذو أجهاد مزدوج. الموديل التحليلي المستخدم في البحث الحالي يختص بالمساند ذات النفاذية منتظمة التوزيع. مع الأخذ بنظر الاعتبار النفاذية المنتظمة للمسند المقعدي فان معادلة رينولدز عدلت لتأخذ بنظر الاعتبار تأثير النفاذية ونوعية الزيت (الزيت مزدوج الأجهاد). معادلة الضغط للطبقة المسامية استحصلت من معادلة دارسي ومعادلة الاستمرارية. المعادلة التي استخدمت لاحتساب سمك طبقة الزيت عدلت لتأخذ بنظر الاعتبار تأثير انحراف المحور بالاتجاهين الطولي والمستعرض. تم حل المعادلات الحاكمة مع الشروط الحدية المناسبة عدديا باستخدام تقنية عددية مناسبة. تم أعداد برنامج حاسوبي لحل المعادلات الحاكمة وتم التأكد من موثوقية البرنامج عن طريق مقارنة بعض النتائج المستحصلة في هذا البحث مع تلك المنشورة في بعض البحوث المتوفرة وقد أظهرت عملية المقارنة تقاربا جيدا في النتائج المستحصلة مع تلك المنشورة. ومن خلال مقارنة تصرف المساند المنحرفة والغير منحرفة وجد بأن لانحراف محور المسند المقعدي تأثيرا لا يمكن إهماله.


Article
The Stability Conditions of the Pump Structure Vibration
حالة الإتزان لإهتزاز هياكل الضاغط

Loading...
Loading...
Abstract

The general approach of this research is to assume that the small nonlinearity can be separated from the linear part of the equation of motion. The effect of the dynamic fluid force on the pump structure system is considered vibrates at its natural frequency but the amplitude is determined by the initial conditions. If the motion of the system tends to increase the energy of the pump structure system, the vibration amplitude will increase and the pump structure system is considered to be unstable. A suitable MATLAB program was used to predict the stability conditions of the pump structure vibration. The present research focuses on fluid pump problems, namely, the role played by damping coefficient C, damping factor D and angular speed ω (termed the ratio ( ) and the determining stability of a centrifugal pump structure. The data demonstrate substantial rotor dynamic effects, a destabilizing chart appears to be inversely proportional to the D, C, and ω, and resonance changes significantly with flow rate.لفهم الطريقة العامة للبحث فقد فرض قليل من الجزء الغير خطي بأن يفصل من الجزء الخطي لمعادلة الحركة. ولقد أخذت بنظر الإعتبار تأثيرات قوة السائل الديناميكية على نظام هيكل الضاغط، حيث أنه يهتز عند الذبذبات الطبيعية ولكن يحسب المدى من الشروط الأولية. إذا كان نظام الحركة يميل لزيادة الطاقة لنظام هيكل الضاغط، فسوف يزداد مدى الإهتزاز ويعتبر نظام هيكل الضاغط غير متزن. لقد أستخدم نظام MATLAB المناسب لتخمين حالة الإتزان لإهتزاز هيكل الضاغط. البحث الحالي يركزعلى مشاكل السائل للضاغط، إسميا للدور الحادث بواسطة معامل التخميد C، عامل التخميد D ، والسرعة الزاوية (التي عبرت بالنسبة ) ) وكذلك في حساب الثباتية والصفة المميزة لهيكل الضاغط ذو الطرد المركزي. البيانات تظهر بوضوح التأثيرات الحقيقية للمحور الدوار الديناميكي، ومنحنيات عدم الإتزان تظهر العلاقة العكسية معD, C, ω وكذلك الرنين يتغير بشكل كبير مع معدل الجريان.

Keywords

Stability --- Amplitude --- Vibration --- Resonance --- Pump.


Article
Effect of Stiffeners on Shear Lag in Steel Box Girders
تأثير المقويات على تخلف القص في الأعتاب الصندوقية الحديدية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper studies the effects of stiffeners on shear lag in steel box girders with stiffened flanges. A three-dimensional linear finite element analysis using STAAD.Pro V8i program has been employed to evaluate and determine the actual top flange stress distribution and effective width in steel box girders. The steel plates of the flanges and webs have been modeled by four-node isoparametric shell elements, while the stiffeners have been modeled as beam elements. Different numbers (4, 8, and 15) for the steel stiffeners have been used in this study to establish their effects on the shear lag and longitudinal stresses in the flange. Using stiffeners reduced the magnitude of the top flange longitudinal stresses about 40%, but didn’t affect the shear lag. هذا البحث يوثق دراسة تأثير المقويات على تخلف القص في الأعتاب الصندوقية الحديدية ذات الشفاه المقواة. أعتمد التحليل بإستعمال طريقة العناصر المحددة الخطية ثلاثية الأبعاد وبإستخدام برنامج ستاد برو في التحليل وحساب التوزيع الحقيقي للإجهادات في الشفة العليا والعرض الفعال في الأعتاب الصندوقية الحديدية. تم تمثيل الصفائح الحديدية للشفتين والوترتين بإستعمال عناصر قشرية رباعية العقد ، بينما تم تمثيل المقويات بعناصر أحادية البعد ذات عقدتين. أعداد مختلفة للمقويات (4 ، 8 ، 15) تم إستخدامها في هذه الدراسة لمعرفة تأثيرها على تخلف القص والإجهادات بالإتجاه الطولي في الشفة. إن إستخدام المقويات يقلل من قيمة الإجهادات بالإتجاه الطولي في الشفة العليا بمقدار يصل إلى 40% ، لكنه لا يؤثر على تخلف القص فيها.


Article
Extraction of Penicillin V from Simulated Fermentation Broth by Liquid-Liquid Membrane Technique
استخلاص البنسلين Vمن ناتج التخمير المصطنع بأستخدام تقنية الغشاء السائل

Loading...
Loading...
Abstract

Liquid-liquid membrane extraction technique, pertraction, using three types of solvents (methyl isobutyl ketone, n-butyl acetate, and n-amyl acetate) was used for recovery of penicillin V from simulated fermentation broth under various operating conditions of pH value (4-6) for feed and (6-8) for receiver phase, time (0-40 min), and agitation speed (300-500 rpm) in a batch laboratory unit system. The optimum conditions for extraction were at pH of 4 for feed, and 8 for receiver phase, rotation speed of 500 rpm, time of 40 min, and solvent of MIBK as membrane, where more than 98% of penicillin was extracted. تم استخدام تقنية الأستخلاص بطريقة الغشاء السائل لثلاث انواع من المذيبات العضوية (ايزوبيوتايل مثل كيتون، اسيتات البيوتايل الأعتيادي، اسيتات الأمايل الأعتيادي) والتي أستخدمت لغرض استخلاص البنسيلين V من ناتج التخمير المصطنع تحت ظروف تشغيل متباينة من اس هيدروجيني بمدى (4-6) للقيم و (6-8) للطور المستلم، زمن استخلاص بمدى (0-40 دقيقة)، وسرعة خلط بمدى (300-500 دورة/دقيقة) في منظومة مختبرية ذات النظام الدفعي. الظروف المثلى للأستخلاص كانت عند اس هيدروجيني 4 للقيم و 8 للطور المستلم، سرعة خلط 500 دورة/دقيقة، زمن استخلاص 40 دقيقة وللمذيب العضوي ايزوبيوتايل مثل كيتون، حيث اكثر من 98% من البنسلين تم استخلاصه ضمن هذه الظروف.


Article
Channel Estimation and Prediction Based Adaptive Wireless Communication Systems
تخمين ألقناة لأغراض ألأتصالات أللاسلكية ألمتكيفة

Loading...
Loading...
Abstract

Wireless channels are typically much more noisy than wired links and subjected to fading due to multipath propagation which result in ISI and hence high error rate. Adaptive modulation is a powerful technique to improve the tradeoff between spectral efficiency and Bit Error Rate (BER). In order to adjust the transmission rate, channel state information (CSI) is required at the transmitter side. In this paper the performance enhancement of using linear prediction along with channel estimation to track the channel variations and adaptive modulation were examined. The simulation results shows that the channel estimation is sufficient for low Doppler frequency shifts (<30 Hz), while channel prediction is much more suited at high Doppler shifts with same SNR and target BER=10-4. It was shown that the performance at higher Doppler frequency shifts (<30Hz) was improved by more than 2dB over channel estimation at target BER=10-4 and 32QAM constellation used. يعتبر التضمين المتكيف احد التقنيات الكفوءة لتحقيق التوازن بين سعة القناة ومقدار نسبة الخطأ الحاصلة في ارسال البيانات. لغرض تغيير سرعة ارسال البيانات فأنه يتطلب معرفة حالة القناة عند جهة الارسال.ان المنظومة المقترحة تتضمن ارسال رموز معروفة لتخمين حالة القناة من خلالها. وجد ان اداء المنظومة يكون جيدا في الحالات التي يكون فيها تردد دوبلر قليل، ولكن عند زيادة تردد دوبلر(>30Hz) فان تخمين القناة لا يعطي نتائج جيدة بسبب ان التخمين لا يستطيع ملاحقة التغييرات المتسارعة للقناة والتي تحدث بسبب معاملات الاضمحلال. لذلك تم اللجوء الى التنبؤ بحالة القناة لفترة قادمة من خلال التنبؤ الخطي ووجد بأنه يعطي تحسين مقداره اكبر من 2 ديسيبل مقارنة بحالة التخمين ونسبة الخطأ المستهدفة 10-4 = عند استخدام 32QAM.


Article
Study of Effect of Diesel Fuel Energy Rate in Duel Fuel on Performance of Compression Ignition Engine
دراسة تأثير نسبة طاقة وقود الديزل في وقود ثنائي على أداء محرك اشتعال بالانضغاط

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of this work is to study the effect of diesel fuel percentage on the combustion processes in compression ignition engine using dual – fuel (diesel and LPG). The brake thermal efficiency increased with the increase of diesel fuel rate at low loads, and decreased when load increased. To get sufficient operation in engine fueled with dual fuel, it required sufficient flow rate of diesel fuel, if the engine fueled with insufficient diesel fuel erratic operation with miss fire cycles presented. Dual-fuel operation at part load showed higher specific fuel consumption than straight diesl operation. At full loads, brake specific fuel consumption of duel fuel engine approaches that for diesel fuel values. يهدف البحث لدراسة تأثير نسبة وقود الديزل المحقون في محرك اشتعال بالانضغاط، أحادى الاسطوانة يعمل بوقود ثنائي على أداء ذلك المحرك، وذلك بإضافة الغاز النفطي المسال إلى وقود الديزل بنسب حجمية مختلفة. تزداد الكفاءة الحرارية المكبحية بزيادة نسبة وقود الديزل عند الأحمال المنخفضة، وتقل بزيادة الحمل، وللحصول على تشغيل مستقر لمحرك يعمل بوقود ثنائي يجب الحفاظ على كمية مناسبة من وقود الديزل، إذ عند العمل بأقل منها يعمل المحرك بتشغيل غير نظامي ويحصل إخفاق بالاشتغال. يكون الاستهلاك النوعي للوقود لمحركات ثنائية الوقود أكبر من قيمتها عند العمل بوقود ديزل فقط عند أحمال جزئية، أما عند حمل قريب من (80-100%) من الحمل الكلي ، فان الاستهلاك النوعي للوقود في محرك ثنائي يقترب من قيمته عند العمل بوقود ديزل فقط.

Table of content: volume:8 issue:2