Table of content

AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES

مجلة النهرين للعلوم الهندسية

ISSN: 25219154 / eISSN 25219162
Publisher: Al-Nahrain University
Faculty: Engineering
Language: Arabic and English

This journal is Open Access

About

Al-Nahrain Journal for Engineering Sciences is a refereed scientific engineering journal published by the College of Engineering, Nahrain University two times per year. The journal publishes the scientific output of researchers from Iraq and abroad in the fields of architectural, chemical, civil, computer, electrical, information technology, laser and optoelectronics, mechanical and medical engineering as well as in related fields. Papers written in Arabic and English are accepted and they are subjected to proper evaluation and accordingly classified as follows:
• Original research papers and papers on novel design, analysis or construction methods of great value to the engineers which include basic and practical results.
• Short communications or short discussions on papers which have already appeared in the journal provided that whose text should not exceed 800 words.

The material of the paper should not violate any intellectual property right of any person or entity and should not contain any subject matter that contravenes any laws and should meet ethical standards applicable to the research discipline.

Loading...
Contact info

Editor-in-Chief
College of Engineering Journal
Al-Nahrain University
P.O. Box 64040, Al-Jadyriah
Baghdad-Iraq.
e-mail:jourengnah@gmail.com
m_editor@nahje.com
e_in_cheif@nahje.com
Phone: +964 (0) 7817 202 662

Table of content: 2007 volume:10 issue:1

Article
Design and Hardware Implementation of a Speech Cipher System
تصميم و تنفيذ الكيان المادي لمنظومة تشفير الكلام

Loading...
Loading...
Abstract

Digital ciphering of speech signals based on one of modern cryptography algorithms, called the Rijndael algorithm, is studied and presented in this paper. The algorithm meets most of the requirements of security level in recent applications. A system to encrypt speech files recorded with Sound Blaster Card of a personal computer was proposed and simulated successfully using MATLAB® language. Subjective measure and objective measure using segmental spectral signal-to-noise ratio, were used to test the proposed system performance. In these tests residual intelligibility of the encrypted speech and quality of the recovered speech were calculated and assessed. Finally, a hardware implementation of the above cipher system has been proposed using the TMS320-C30. The real time requirements from the speech cipher system have been computed in terms of execution time together with factors affecting such implementation. The results show the capability of the cipher system to be implemented using the DSP device suggested. Furthermore, the results of hardware implementation also show the security of the system is very close to that of the simulated version.في هذا البحث تم عرض و دراسة تشفير اشارة الكلام اعتمادا على خوارزمية رايندل لأن الخوارزمية تحقق معظم المتطلبات الأمنية في التطبيقات الحديثة. تم اقتراح ومحاكاة برامجيات بواسطة لغة الMATLAB لتشفير ملفات الكلام من خلال تسجيل الإشارات في الحاسبة. تم اجراء قياسات من نوع الموضوعية والشيئية بواسطة قياس نسبة الإشارة للضوضاء الجزئية للطيف لفحص اداء المنظومة. في هذه القياسات تم قياس قيمة المفهومية المتبقية والجودة في الإشارة المشفرة والمسترجعة كما تم تقييم النتائج. أخيرا تم تنفيذ الكيان المادي لمنظومة التشفير المقترحة باستخدام المعالج TMS320-C30 كما تم حساب متطلبات التنفيذ في الزمن الحقيقي لمنظومة تشفير الكلام وقد تم التوصل الى تقارب الأداء بين المنظومة المحاكاة والمنظومة المنفذة عمليا.


Article
A Suggested Analytical Solution For Laminated Closed Cylindrical Shells Using General Third Shell Theory (G.T.T.)
حل تحليلي مقترح للاسطوانات الطباقية المغلقة باستخدام نظرية الرقائق العامة الثالثة

Loading...
Loading...
Abstract

Transient solutions will be developed for laminated simply supported closed cylindrical shells subjected to a uniform dynamic pressure at the outer surface of the cylinder. These solutions are obtained by using General Third Shell Theory (G.T.T.). Rectangular pulse, triangular pulse, sinusoidal pulse and (ramp-constant) load-time varying functions are studied and the required equilibrium equations are developed. The central deformation and principle stresses are investigated for different cross-ply laminates.تم تطوير حل مشكلة الاستجابة الحظية للرقائق الاسطوانية المغلقة الطباقية ذات الاسناد البسيط المعرضة لضغط موزع بصورة منتظمة على سطحها الخارجي. هذه الحلول تمت باستخدام نظرية الرقائق الثالثة العامة. النبضة المستطيلة، النبضة المثلثة، النبضة الجيبية ونبضة (التغير الخطي- ثابت) كدوال لتغير الحمل مع الزمن تم دراستها وتحصيل المعادلات الاتزان اللازمة لها. الازاحة ا لمركزية والاجهادات الاساسية تم بحثها لمختلف الطبقات المتقاطعة

Keywords

Laminate --- Cylindrical --- Shells


Article
The Micro-Slip Damper Stiffness Effect on the Steady-State Characteristics of Turbine Blade
تأثير جساءة الانزلاق الماكروي على خصائص الحالة المستقرة للريش التوربينية

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, a comprehensive study of friction damper stiffness effects on the response characteristics of a typical turbine blade executing steady-state motion, is explored. The damper is modeled as a one-bar microslip type assembled in the intermediate platform attachment of the blade leaving the other attachment of a shroud mass at the blade tip to be free. A discrete lumped mass approach, previously theorized in another paper, is employed to predict the response amplitudes as well as the slip length parameter at any state of the forced frequency including the resonance condition. The analysis covers a practical range of damper stiffness values adapted from relevant studies in this field. The present main outputs show that a magnificent rising of the response occurs with the increase in the stiffness, the characteristic behavior varies appreciably and the resonant amplitudes tend to increase linearly at high levels of damper stiffness, whereas the corresponding frequency and slip length show almost uniform trend. The results can serve very well for design and control purposes in the pre-manufacture stages of the given blade-damper system.تم في هذا البحث عرض دراسة موسعة لتأثير جساءة المخمد الاحتكاكي على الخصائص الاهتزازية لحركة الحالة المستقرة لنقطة اعتباطية في ريش التوربينات الصناعية. تم تمثيل المخمد رياضياً كنموذج أحادي القطعة ذي جزء منزلق أحتكاكياً وآخر متلاصق سكونياً ومثبت في زعنفة كتلية في موقع وسطي من الريشة بينما ترك طرف الريشة الحر مربوطاً بزعنفة كتلية اعتباطية. اعتمدت طريقة الكتل المرصوصة المتقطعة كأسلوب رياضي لحل المنظومة المهتزة بقوة خارجية هارمونية التغير مع الزمن ومؤثرة في الطرف الحر من الريشة وأخذت في الاعتبار كل مواصفات التخميد المركب وحسابات الجساءة وثابت الإعاقة من وضعية (كابور-لازان) الرياضية والشغل المكافئ للدورة الاهتزازية الواحدة. غطى التحليل مدى مناسب من قيم صلابة المخمد العملية. إن أهم ما توصل إليه البحث هو إن هناك زيادة واضحة ومهمة في قيم استجابة المنظومة الرنينية مع زيادة الجساءة وتغير في شكل التصرف الميكانيكي السابق (عند ثبات الصلابة)، كما إن هذا التغير يكاد يصبح خطيًا عند قيم عالية نسبيًا للجساءة على عكس تلك التي تحدث لنسب طول منطقة الانزلاق حيث تضهر منحى للقيمة ثابت المقدار تقريباً. تشكل هذه النتائج بيانات مساعدة لأغراض السيطرة النوعية والتصميم الميكانيكي المسبق لصفيحة التخميد الاحتكاكي.

Keywords

Blade --- stiffness


Article
Effect of Rare Earth Oxides (Y2O3, Nd2O3) on Oxidation Kinetics of Al-Li base alloy
تأثير اكاسيد العناصر النادرة ( Nd2O3 و Y2O3 ) على السلوك الكيناتيكي للتأكسد لسبيكة المنيوم –ليثيوم

Loading...
Loading...
Abstract

The oxidation of Al-Li base alloy containing small amounts of rare earth (RE) oxides such as Y2O3 and Nd2O3 particles has been studied at temperatures between 300°Cand 550°C. The lithium is selectively oxidized in Al-Li alloys and the parabolic rate constants for the growth of the resulting oxides layer Li2O, LiAl5O8, Li2CO3 and Li5AlO4 are about an order of magnitude higher than those for growth of oxides on alloy (Al-Li) with RE oxides. Alloys used in this study were prepared by melting and casting in a permanent steel mould under controlled atmosphere. It was found that 0.2%Y2O3 containing alloys possess the lowest oxidation rate and show great improvements in oxidation resistance compared to the base alloy. Oxides found on base alloy are subjected to cracking and spalling during thermal shock at high temperature i.e. 500°Cand 550°C. Identification of oxidation kinetics was carried out by using weight gain measurements while scanning electron microscopy (SEM) and x-ray diffraction analysis were used for microstructural morphologies and phase identification of the oxide scales. The weight gain measurement results suggest that the oxidation kinetic of all studied alloys follows the parabolic law in most experimental tests under the different temperatures except at 300°C oxidation kinetic follows almost a logarithmic rate law.تم دراسة التأكسد لسبيكة أساس( المنيوم- ليثيوم ) تحتوي على كميات قليلة من الدقائق الاوكسيدية من العناصر النادرة (Nd2O3 و Y2O3) في درجات حرارية (300°C-550°C ). وتم تحضيرهذه السبائك بعملية الصهر والصب في قوالب فولاذية وتحت أجواء مسيطر عليها. أن عنصر الليثيوم يتأكسد انتقائيا مكونا مجموعة من الآكاسيد Li2O , LiAl5O8 , Li2CO3 وLi5AlO4 وكانت قيم ثابت معدل التأكسد القطع المكافئ (Kp) للسبيكة الاساس أعلى مما في حالة السبائك الاخرى الحاوية على أكاسيد Nd2O3 و Y2O3تحت ظروف مماثلة. وجد ان السبيكة الحاوية على دقائق الياتيريا ( Y2O3 0.2%) تمتلك أقل معدل تأكسد اي اعلى مقاومة تأكسد مقارنة مع السبائك الاخرى. وكذلك وجد ان الاكاسيد المتكونة على االسبيكة الاساس ( Al-Li ) تتعرض الى التشقق والتقشر عند أجراء الصدمة الحرارية في درجة حرارة 500°C و550°C بعد مرور 50 ساعة من التأكسد. تم التعرف على السلوك الكيناتيكي العام للتأكسد بأجراء قياسات الوزن المكتسب للسبائك عند التأكسد الايزوثرمي في الهواء الجاف وكذلك اجراء فحص حيود الاشعة السينية. وأستخدام المجهر الالكتروني الماسح لدراسة طوبوغرافية وبنية الطبقات الاوكسيدية المتكونة على السطح, وقد أظهرت نتائج التأكسد ان كل السبائك تخضع لقانون القطع المكافئ في جميع الدرجات الحرارية المستخدمة في البحث ما عدا الدرجة الحرارية 300°C حيث تخضع تقربيا للقانون اللوغارتمي.

Keywords

Material --- metal


Article
Turbulent Prandtl Number and its Use in Prediction of Heat Transfer Coefficient for Liquids
استخدام عدد براندتل الاضطرابي لحساب معامل انتقال الحرارة للسوائل

Loading...
Loading...
Abstract

A theoretical study is performed to determine the turbulent Prandtl number (Prt ) for liquids of wide range of molecular Prandtl number (Pr=1 to 600) under turbulent flow conditions of Reynolds number range 10000- 100000 by analysis of experimental momentum and heat transfer data of other authors. A semi empirical correlation for Prt is obtained and employed to predict the heat transfer coefficient for the investigated range of Re and molecular Prandtl number (Pr). Also an expression for momentum eddy diffusivity is developed. The results revealed that the Prt is less than 0.7 and is function of both Re and Pr according to the following relation: Prt=6.374Re-0.238 Pr-0.161 The capability of many previously proposed models of Prt in predicting the heat transfer coefficient is examined. Cebeci [1973] model is found to give good accuracy when used with the momentum eddy diffusivity developed in the present analysis. The thickness of thermal sublayer decreases with Reynolds number and molecular Prandtl number.تم إجراء دراسة نظرية لتحديد عدد براند تل الاضطرابي( Prt) للسوائل تحت ظروف جريان مضطرب لعدد رينولد من (10000 -100000) وعدد براندتل ألجزيئي من 1 إلى 600 وذلك بتحليل النتائج العملية المستحصلة من دراسات انتقال الزخم وانتقال الحرارة التي اجريت من قبل باحثين آخرين. تم الحصول على علاقة لوصف(Prt) كدالة لعددي رينولد (Re) و برانتل ألجزيئي (Pr) . تم استخدام هذه العلاقة لحساب معامل انتقال الحرارة كما تم الحصول على علاقة تصف الانتشارية الدوامية للزخم . دلت النتائج على إن (Prt) اقل من 0.7 ويتغير مع Re و Pr حسب العلاقة التالية : كذلك تم اختبار إمكانية بعض العلاقات ال (Prt) الموضوعة سابقا من قبل باحثين آخرين لحساب معامل انتقال الحرارة . وجد إن علاقة (Cebeci 1973) تعطي نتائج جيدة إذا استخدمت مع علاقة الانتشارية الدوامية للزخم التي تم الحصول عليها في هذا البحث.


Article
Vibration Measurement and Analysis Using Heterodyne Laser Detection
قياس وتحليل الاهتزاز باستخدام طريقة الكشف الهترودايني لليزر

Loading...
Loading...
Abstract

An experimental Michelson interferometer arrangement has been implemented utilizing the principle of laser Doppler vibrometry. He-Ne laser has been used as a coherent light source. The circuit for heterodyne detection has been built to detect and record Doppler signals. Two types of materials have been used as vibrating panel, which are excited by acoustic waves applied from a loudspeaker connected to a function generator. The applied waves were in frequency range of 10- 100Hz. The recorded results of the experimental work demonstrate that the vibration frequency of the panel conforms to the applied frequency when the ratio between the applied and natural frequencies is greater than two (or less than one half).تم في هذاالبحث تنفـيـذ منـظومة مـدخال مايـكلسون مختبرية وبأستخـدام مبـدأ دوبلر لقياس الأهتزاز. وقد أستخدم ليزر الهيليوم-نيون كمصدرضوئي متشاكة في هذه التجارب. تم بناء دائرة الكترونية للكشف الهيترودايني وذلك لكشف وتسجيل اشارات دوبلر. استخدم نوعان من المواد لتعـمل كالواح اهتزاز حيث جعل هذان اللوحان يهتزان بتأثير الموجات الصوتية المنبعثة من مكبر صوت موصول بمولد للدوال الموجية. كانت مدى الترددات المستخدمة هي 10-100ذبذبة/ثانية. وقد بينت نتائج الأختبارات التي تم تسجيلها بأن اهتزاز الالواح يتوافق مع الاهتزازات المسلطة عندما يكون مقدار التردد المسلط اكبر من ضعف تردد الأهتزاز الطبيعي للوح (او أقل من نصفه).


Article
The Effect Of Increasing Dialysate Flow Rate In Hemodialysis
تأثير زيادة معدل جريان سائل التحليل في عملية الغسل الكلوي الدموي (الديلزة)

Loading...
Loading...
Abstract

Hemodialysis is a technique of removing, or clearing , solutes from the blood and removal of extra fluid from the body, by using dialyzing machine and a dialyzer which is also known as (artificial kidney). The principle of hemodialysis is, primarily, the diffusion of solutes across a semipermeable membrane and ultrafiltration for removal of extra fluid. The purpose of this study is to demonstrate the effect of increasing nominal dialysate flow rate from 500 ml/min to 800 ml/min on the amount of the small solutes (urea) removed from the blood and examine its effect on the amount of dialysis delivered. In this study the in vivo effects of increase in dialysate flow rate on the delivered dose of dialysis studied on 28 maintenance hemodialysis patients. Hemodialysis was performed at dialysate flow rates 500 and 800 ml/min. The patients treated two times per week for 3 hours. The results show increase in urea clearance and dialysis adequacy, and a significant increase in the urea difference between pre- and post-blood urea concentration by increasing dialysate flow rate from 500 to 800 ml/min. It can be concluded that hemodialysis with dialysate flow rate 800 ml/min should be considered in selected patients not achieving adequacy despite extended treatment times and optimized blood flow rate. And increasing nominal dialysate flow rate from 500 ml/min to 800 ml/min alters the mass transfer characteristics of hollow fiber hemodialyzer and results in a larger increase in urea clearance.الديلزة هي إحدى التقنيات لإزالة أو تنظيف المواد المذابة في الدم، وأيضاً إزالة السوائل الزائدة من الجسم، باستخدام جهاز التحليل والمحلل والذي يعرف أيضاً بـ(الكلية الصناعية). إن مبدأ الديلزة يعتمد في الأساس على انتشار المواد المذابة عبر غشاء ذو نصف نفاذية والترشيح الفائق لإزالة السوائل الزائدة. عند الغسل الكلوي الدموي (الديلزة)، يُضخ الدم من الجسم إلى مرشح خاص (المحلل) مكون من أنابيب شعرية بلاستيكية صغيرة جداً. يتم تنقية الدم عند انتشار المكونات المهملة من الدم عبر غشاء الأنابيب الشعرية إلى سائل الديلزة. ويعاد الدم المنقى ثانية إلى الجسم والسائل المستهلك يتم صرفه. تهدف هذه الدراسة لبيان تأثير زيادة معدل تدفق سائل الديلزة من 500 مليلتر/دقيقة إلى 800 مليلتر/دقيقة على مقدار المواد المذابة الصغيرة (اليوريا) التي أزيلت من الدم، وفحص ودراسة هذا التأثير على كمية الغسل الكلوي (الديلزة) الموفرة للمريض. تم في هذا البحث دراسة التأثيرات داخل الجسم عند زيادة معدل تدفق السائل على كمية الغسل الممنوحة لثمانية وعشرين مريضاً معتمدين على الكلية الصناعية، حيث تم التحليل لمعدلات تدفق 500 و 800 مليلتر/دقيقة. أظهرت النتائج زيادة في إزالة اليوريا وعلى كمية الديلزة المستفادة من قبل المريض. ووجود زيادة ملحوظة في فرق التركيز لليوريا في الدم قبل وبعد الغسل الكلوي الدموي عند زيادة معدل تدفق سائل الديلزة من 500 إلى 800 مليلتر/دقيقة. يستنتج من ذلك، ان عملية الغسل الكلوي الدموي (الديلزة) بمعدل تدفق سائل الديلزة 800 مليلتر/دقيقة يجب اعتباره في المرضى الذين لم يحصلوا على الغسل الكلوي الكافي بالرغم من علاج زمني مستمر ذو معدلات تدفق دم فضلى، وأن زيادة معدل تدفق سائل الديلزة من 500 إلى 800 مليلتر/دقيقة يغير خصائص إنتقال المواد في جهاز التحليل (المحلل) وينتج زيادة أكبر في التخلص من اليوريا.

Keywords

Biomechanics --- Hemodialysis --- kidney --- dialysate

Table of content: volume:10 issue:1