Table of content

KUFA JOURNAL OF ENGINEERING

مجلة الكوفة الهندسية

ISSN: 25230018
Publisher: University of Kufa
Faculty: Engineering
Language: Arabic and English

This journal is Open Access

About

Kufa Journal is a scientific journal that is established by Faculty of Engineering , University of Kufa and publishes knowledge in a number of fields, such as Engineering, Technology, and Sciences.

All published papers by Kufa Journal of Engineering have undergone the rules of scientific evaluation; it accepts local and international papers to be published.
It is obligated in publishing new papers that have not been published by another journal or submitted into conferences.
Two issues per year were published until 2015, then three issues per year in 2016 and 2017. Four issues per year will be adopted from 2018.

Loading...
Contact info

editor.eng.mag@uokufa.edu.iq

Table of content: 2009 volume:1 issue:1

Article
Liquid Holdup Correlation for Inclined Two-Phase Stratified Flow in Pipes

Authors: Ahmed Saib Naji
Pages: 1-15
Loading...
Loading...
Abstract

In this study, set of explicit equations to predict the liquid holdup in inclined stratified, two-phase, gas-liquid flow has been developed. This study is similar to Abdul Majeed's study for predict the liquid holdup in horizontal pipes. The experimental tests conducted from several sources published in the literature and other unpublished selected from the Iraq-Oil wells. The comparison achieved using the FPR function versus many of previous studies. The comparison reveals that the present correlation is semi-identification with the original correlation by Taitel-Dukler model and it displays that the suggested correlation has the best performance than the others. في هذه الدراسة ، تم استحداث مجموعة معادلات لحساب نسبة احتجاز السائل للجريان المنفصل المائل ، ثنائي الطور ، نوع غاز- سائل. هذه الدراسة مشابهة لدراسة عبدا لمجيد للجريان الثنائي الطور للأنابيب الأفقية. تم تجميع البيانات العملية اللازمة للمقارنة من مصادر مختلفة وأخرى غير منشورة مختارة لآبار نفطية عراقية. تمت المقارنة باستخدام دالة( أف بي آر) مع عدة طرق سابقة. المقارنة دلت على شبه التطابق بين الموديل الحالي والموديل الأصلي لـ (تايتل- دكلر) ، كما بينت المقارنة الأداء الأفضل للموديل المقترح بالمقارنة مع الموديلات الأخرى.

Keywords


Article
Effect of Using Bracing Members in Reducing Thermal Effects in Long Buildings

Authors: Faris Abass Jawad
Pages: 16-28
Loading...
Loading...
Abstract

The objective of this research is to know if a reinforced concrete one-story long building can be build in hot weather countries like Iraq without dividing it into segments by expansion joints. Three case studies were chosen in this research, the first case represents an analysis of a building (150 m length with nearly equal spans) subjected to gravity loads. This building is designed using the specification ACI-318M-08. In the second case study the same building is analyzed with two types of loads, the same gravity loads and thermal load by exposure the building in the same time for 19 0C (66 F) uniform temperature increasing. Also, and to minimize the lateral deflection producing from temperature effect, bracing beams are added at external bays in the long direction of the building. In the third case study, the applied load in the second case study is used to analysis the building but without bracing beams. The analysis results show that the bracing beams have large effect on the structure, the axial forces in the beams are increased by 1775%, the moments in the columns are reduced by 80% and the lateral displacement of the building is reduced by 77 %. In spite of the increase in the axial forces in the beams as a result of bracing and thermal load, the strength capacity for beams in the second case is adequate to resist the increase in axial loads with the same ratio of reinforcement required to resist the flexural moments for the beams in the first case. أن الهدف الرئيسي من هذا البحث هو معرفة هل بالإمكان تنفيذ بناية كونكريتية مسلحة طويلة مؤلفة من طابق واحد في بلد يعتبر من البلدان الحارة كالعراق وبدون استخدام مفصل تمددي. من اجل ذلك تم دراسة ثلاث حالات, الحالة الأولى هي تحليل البناية بطول 150 م وبفضاءات متساوية تقريبا بتسليط الأوزان الطبيعة للمنشأ ومن ثم القيا م بالتصميم بالاعتماد على مواصفات المدونة (ACI-318M-08 Code). إما الحالة الثانية فقد تم تحليل البناية مع نوعين من الأحمال ,نفس حمل الجاذبية وحمل حراري عن طريق تعريض البناية إلى درجة حرارة مقدارها 19 درجة مئوية. ومن اجل تقليل الإزاحة الجانبية الناجمة من التأثير الحراري فقد تم إضافة جسور متقاطعة عند الفضاء البعيدة وبالاتجاه الطولي للبناية. إما الحالة الثالثة فقد تم تحليل البناية بعد تعريضها للحمل الحقيقي المسلط والحمل الحراري ولكن بدون استخدام جسور متقاطعة. لقد تبين من نتائج التحليل أن للجسور المتقاطعة تأثير كبير على المنشأ حيث أن القوى المحورية بالجسور أزادت بنسبة 1775% والعزوم بالأعمدة انخفضت بنسبة80% بينما الإزاحة الجانبية انخفضت بنسبة 77 %. وبالرغم من الزيادة الحاصلة بالقوى المحورية نتيجة لتقيد البناية والحمل الحراري للحالة الثانية ألا أن الجسور وبنفس كمية حديد التسليح المستخدمة للحالة الأولى هي كافية لمقاوم أجهادات الانحناء والاجهادات المحورية .

Keywords


Article
Improvement Of Sandy Soil Properties By Using Bentonite

Authors: Tawfiq Aamir Jawad --- Asaad Mohammed Baqir
Pages: 29-39
Loading...
Loading...
Abstract

The main goal of this study is studying the improvement the engineering properties of soil mass. These properties are shear strength and maximum dry density which are effect on the foundations of the structures and their stability. The cohesionless soil can be given some cohesion by rearrangement of soil particles and decrease the voids between the particles by adding fine particles between them and decrease voids and increase the density, then the required properties can be improved. the chemical combinations due to the additives can also generate new bonded materials give the soil mass a good properties. In this study, the effect of different percentages of Bentonite which were added to the soil on the engineering properties of soil. The grain size distribution of soil sample and the classification of soil was (sandy poorly graded) according to the Unified Soil Classification. The compaction test was made for (2.5, 5, 7.5, 10)% of Bentonite. The direct shear test was made on the soil sample also for the same percentages and the shear strength parameters (C & Ø) were changed. Adding 7.5% of Bentonite to the poorly graded sandy soil gives better results than other percentages used in the present study. أن الهدف الأساسي من هذا البحث هو دراسة تحسين الخواص الهندسية لكتلة التربة ومنها زيادة مقاومة القص وزيادة الكثافة الجافة العظمى وهما من الخواص ذات التأثير الكبير على أسس المنشات الهندسية حيث يكون تأثيرها واضح في تصميم أسس هذه المنشات وأستقراريتها, إن الترب غير المتماسكة يمكن أعطائها قوة تماسك بدرجة معينة من خلال أعادة ترتيب حبيبات التربة وتقليل الفجوات بين تلك الحبيبات حيث تشغل دقائق المضاف الحيز الموجود بين حبيبات التربة فتقل الفجوات الموجودة وبالتالي تزداد كثافة التربة ويمكن أن تتحسن خواصها المطلوبة ,كما أن التفاعل الحاصل بين مركبات التربة والمضاف( أذا توفرت ظروف التفاعل) يؤدي إلى تكوين مركبات أخرى قد تكون أكثر قوة من المركبات الأصلية بالتالي يمكن الحصول على خواص جيدة . في هذه الدراسة تتم مقارنة تأثير نسب مختلفة من المادة المضافة على الخواص المطلوبة وبالتالي اختيار أفضل نسبة من حيث الموازنة بين درجة التحسين التي قد تعطيها هذه النسبة من المضاف ومقدار هذه النسبة . تم إجراء فحص التحليل المنخلي لعينة التربة المختارة حيث على أساسه تم تصنيف التربة وكانت من نوع (sandy poorly graded), وكذلك تم إجراء فحص الرص لعدة نسب مختلفة من البنتونايت (2.5 , 5 , 7.5 ،10) % ولوحظ تحسن (ازدياد ) في الكثافة الجافة العظمى بالتدرج وصولا إلى نسبة 7.5 % .وبعد ذلك تم إجراء فحص القص المباشر لنفس النسب المذكورة من البنتونايت ولوحظ تغير في معاملات القص حيث زادت قيمة معامل التماسكC) ) بازدياد النسب وكذلك قلت قيمة زاوية الأحتكاك الداخلي (Ø) ولكن بمقدار قليل جدا .

Keywords


Article
Evaluation of Potable Water Quality of AL-Diwaniyah Water Treatment Plants

Authors: Ahmed Makki AL-Sulaimen
Pages: 40-58
Loading...
Loading...
Abstract

The selection of proper treatment is of prime importance in the providing of drinking water. In this study tow WTPs in Diwaniyah were selected to evaluate their water quality in producing potable water according to the Iraqi standards. The two plants had high removal efficiency in turbidity which reached to ( 90 – 95) % and the turbidity of the treated water did not exceed 5 NTU.As for the natural constituents in raw water Ca, Mg and Na, their concentrations decreased in the treated water, but were within the desirable standards. Concentration of Al appeared also, as alum is added in the coagulation process. The final effluent had concentrations of Al ranging 0.01 - 0.02 mg/l. Fe with concentrations of 0.01 -0.2 mg/l appeared also, but Fe salts were not added for treatment. Must therefore follow-up tests of water on an on going basis to determine the cause. The two plants are efficient in bacterial removal as pre and post chlorination is applied. The residual chlorine in the effluent from the plants ranged 2.0 - 2.5 mg/l, which was enough to leave 0.5 mg/l in the distribution system. أختيار طريقة المعالجة ألأفضل تعتبر من اهم الاولويات لانتاج مياه الشرب. في هذه الدراسة تم اختيار محطتين في مدينة الديوانية لتقييم ادائهم لانتاج ماء الشرب بموجب المواصفات العراقية الخاصه بالماء. في المحطتين كانت نسب ازالة العكورة عالية وصلت 90 - 95 % ولم تتعدى عكورة الماء الناتج 5 درجة عكورة. أما العناصر الطبيعية في الماء, الكالسيوم, المغنسيوم والصويوم فقد قلت تراكيزها في الماء المعالج ولكنها كانت ضمن التراكيز المقبول بها . ظهرت تراكيز الألمنيوم حيث يضاف الشب كمادة مخثرة في مرحلة التخثير. بلغت تراكيز الالمنيوم في الناتج النهائي (0.01 - 0.02) ملغ/لتر. ايضا ظهرت تراكيز للحديد بين (0.01 - 0.2 ) ملغ/لتر بالرغم من عدم اضافة املاح الحديد الى المياه المعالجة. لذا يجب متابعة فحوصات المياه بشكل مستمر لتحديد السبب. عملية التعقيم كانت ذات كفاءة عالية لقتل البكتريا الممرضة. تركيزالكلور المتبقي تباين بين 2.0 - 2.5 ملغ/لتر بحيث وصل الى المستهلك بتركيز 0.5 ملغ/لتر.


Article
Finite Volume Simulation of Steady Laminer Natural Convection Heat Transfer Through a Mercury –filled Triangular Enclosure with an Isothemal Cold Side Walls and an Isothemal Hot Bottom Wall.

Authors: Ahmed Kadhim Hussein
Pages: 59-77
Loading...
Loading...
Abstract

Thermal and flow fields due to laminar steady natural convection in a triangular enclosure having thick conducting sidewalls have been investigated numerically. Inclined left and right side walls are maintained at isothermal cold temperatures while the bottom wall is maintained at isothermal hot temperature. Problem has been analyzed and the non-dimensional governing equations are solved using finite volume approach and employing more nodes at the fluid – solid interface. Triangular enclosure is assumed to be filled with mercury as a liquid metal with a Prandtl number of 0.026. Rayleigh number varies from 104 to 106 where the flow and thermal fields are computed for various Rayleigh numbers. Consequently, it was observed that the stream function and temperature contours strongly change with high Rayleigh number.The streamline and isotherm plots and the variations of the average Nusselt number at the hot bottom wall and the cold inclined side walls are also presented. The results explained a good agreement with another published results. انسياب الجريان والحرارة نتيجة الحمل الحر الطباقي المستقر خلال دهليز مثلث الشكل بجدران جانبية سميكة وموصلة للحرارة تم تمثيلها عدديا.الجداران المائلان الأيسر و الأيمن يكونان عند درجة حرارة باردة بينما الجدار السفلي يكون عند درجة حرارة ساخنة.المشكلة تم تحليلها والمعادلات اللابعدية الحاكمة تم حلها باستخدام طريقة الحجوم المحددة مع مراعاة استخدام نقاط شبكية مكثفة عند مناطق تماس المائع بالجدار. الدهليز المثلثي مملوء بالزئبق كسائل معدني وبرقم براندل يساوي 0.026.رقم رايلي يتغير بمدى من 104 الى106 حيث مجالات الجريان والحرارة تم حسابها لقيم مختلفة من رقم رايلي.بناءا على ذلك لوحظ أن خطوط دالة الجريان والحرارة تتغير بشدة مع قيم رقم رايلي العالية.أشكال خطوط الجريان والحرارة وتغيّر رقم نسلت المتوسط عند الجدار السفلي الساخن و الجداران الجانبيان المائلان والباردان تم عرضها أيضا. النتائج أوضحت تطابق جيد مع النتائج الأخرى المنشورة.


Article
Studying the Internal Heat Transfer By Natural Convection Through an Inclined and a Modified Square Enclosure with a Triangular Top Wall.

Authors: Salam Hadi Hussain
Pages: 78-99
Loading...
Loading...
Abstract

A numerical analysis used to simulate laminar natural convective heat transfer in a two-dimensional inclined and a modified square enclosure having a triangular top wall has been performed. The model is applied to analyze natural convection in this enclosure where the left side wall is subjected to a constant heat flux while the other opposite wall is kept at isothermal cold temperature. The other enclosure walls are considered adiabatic. The enclosure under study is filled with air with Prandtl number is taken as 0.71. The two-dimensional flow is solved numerically by using the Finite Volume Method (FVM).The computations are carried out at different heights of triangular top wall. The Rayleigh numbers considered ranging from 103 to 106. The effect of inclination angle of the enclosure on the resulting convection process is investigated for inclination angles ranging from 0o to 60o. The results of the present investigation show that the convective phenomenon is greatly influenced by the inclined top wall height and the dominance of the convective currents with the increase of Rayleigh number and inclination angle. The streamline and isotherm plots and the variation of the average Nusselt number at the hot left side wall are also presented. The results showed a good agreement with another published results. التحليل العددي تم استخدامه لنمذجة انتقال الحرارة الطباقي بالحمل الحر خلال دهليز ثنائي البعد مائل مربع ومحور الشكل ويحتوي على سطح علوي ذا شكل مثلثي .البحث يتناول جريان المائع و سريان الحرارة في ذلك الدهليز حيث الجدار الجانبي الأيسر يكون معرضا لفيض حراري ثابت بينما الجدار الجانبي المقابل يكون بارداً.أما بقية جدران الدهليز فتكون معزولة حراريا.الدهليز قيد الدراسة مملوء بالهواء وبرقم براندل يساوي0.71 .الجريان ثنائي البعد تم حلة عدديا باستخدام طريقة الحجوم المحددة. الحسابات تم أجرائها لارتفاعات مختلفة للسطح العلوي المثلثي. رفم رايلي تم استخدامه لمدى يتراوح من 103 الى 106 .تأثير زاوية ميلان الدهليز على عملية الحمل الحراري تم دراستها لمدى من زوايا الميلان يتراوح من 0 الى 60 درجة. نتائج الدراسة الحالية أوضحت بان ظاهرة الحمل الحراري تتأثر بشكل كبير بارتفاع السطح العلوي المائل وكذلك هيمنة تيارات الحمل بزيادة رقم رايلي وزاوية الميلان.تم عرض النتائج على هيئة أشكال لخطوط انسياب الجريان ودرجة الحرارة ورقم نسلت المتوسط عند الجدار الجانبي الأيسر الساخن.النتائج أوضحت تطابق جيد مع النتائج الأخرى المنشورة.


Article
Numerical Study of MHD Free Convection in a Packed Bed Square Enclosure Using Local Thermal Non-Equilibrium (LTNE) Model

Authors: Ahmed N. Mehdy --- Qahtan AbdulZahra --- Nora M. Sahib
Pages: 100-117
Loading...
Loading...
Abstract

In the present study, natural convection of fluid in a square packed bed enclosure is investigated numerically using a uniform magnetic field. The geometry model is heated from left-hand side vertical wall and cooled from opposite wall with adiabatic condition at both the top and bottom walls. Normally to this enclosure an electric coil was set to generate a uniform magnetic field. The Brinkman–Forchheimer extended Darcy model was used to solve the momentum equations, while the energy equations for fluid and solid phase were solved using the local thermal non-equilibrium (LTNE) model. Computations are performed for a range of the Darcy number from 10-5 to10-1, the porosity from 0.3 to 0.9, and Hartmann number from 0 to 75. The results showed that both the strength of applied magnetic field and the packed bed characteristics have significant effect on the flow field and heat transfer. خلال الدراسة الحالية, الحمل الحر خلال طبقات محشوة في تجويف مربع تم دراسته عددياً مع تسليط مجال مغناطيسي منتظم. تم تسخين النموذج الهندسي من جهة الجدار العمودي الأيسر وتبريده من الجدار المقابل مع عزل كل من الجدارين العلوي والسفلي. بصورة عمودية على التجويف تم وضع ملف كهربائي لتوليد مجال مغناطيسي منتظم. تم استخدام نموذج برنكمان- فورشماير المشتق من نموذج دارسي في حل معادلات الزخم, بينما تم حل معادلات الطاقة لكل من الطورين المائع والصلب باستخدام نموذج عدم الاتزان الحراري الموقعي (LTNE). لقد أنجزت الحسابات لمدى رقم دارسي من 10-5 إلى 10-1, المسامية من 0.3 إلى 0.9, وعدد هارتمان من 0 إلى 75 , لقد أظهرت النتائج بأن كلاً من شدة المجال المغناطيسي المسلط وخصائص الطبقات المحشوة تمتلكان تأثيراً مهماً على حقل الجريان وانتقال الحرارة.


Article
Mathematical Modeling of water surface at Unsteady Flow in Al-Msharah River

Loading...
Loading...
Abstract

This study is concerned with unsteady flow in open channels in boundary conditions that may exist in river or channel system. A software Hydrologic Engineering Center-River Analysis System (HEC-RAS) was used for a case study. The software contains a hydrodynamic model for simulating the unsteady flow in open channels based on a one-dimensional form of the Saint-Venant equations, by formulating a discrete form using the implicit finite difference scheme, then solving using the Newton-Raphson iteration procedure and the modified Gaussian elimination technique. The case study adopted with the help of HEC-RAS application was applied to a reach of Al Msharah River (channel) between AL Msharah Barrage (upstream)and Al Malah Bridge (Downstream), for a length of (49 Km) divided to (52) cross sections. Model runs and the comparison of results with actual field data indicate that the accuracy of the results obtained for(θ=1 and ∆t=5 minute) is quite acceptable, where θ is a weighting parameter and ∆t is the time interval. The paper covers the case of normal depth of flow and observed water stage data within the period ( from January 2006 to July 2006) . The results demonstrate that the area at Al Am'arah city at distance 17.5 Km from upstream(cross section 30)could be subjected to flooding at High Flow, therefore, it is recommended to adjust cross sections to prevent the flooding in this area. At last , Calibration of the hydrodynamic model is achieved in a study reach using the observed data (water stage) along AL Msharah River and show that a good agreement. في هذه البحث تم دراسة الجريان غير الثابت في القنوات المفتوحة بأعتماد شروط جريان محددة لمقطع النهر أو القناة بأستخدام برنامجHEC-RAS) ), هذا البرنامج ينفذ نموذج هيدروديناميكي للجريان غير الثابت في القنوات المفتوحة مستندا على صياغة أحادية البعد لمعادلات(Saint- Venant)باستخدام مخطط الفروق المحدد الضمنية(finite difference) ومن ثم حل هذه المعادلات باستخدام طريقةNetwon-Raphson))التكرارية وتقنية Gauiss))المعدلة للاختزال. في الدراسة الحالية تم تطبيق البرنامج على مجرى نهر المشرح للمنطقة المحصورة بين جسر المشرح عند مقدم النهر وبين جسر الملاح عند المؤخر ولمسافة( 49 كم) .تم تقسيمها الى (52) مقطع. ولفترة بين كانون الثاني 2006 ولغاية تموز 2006 . ونفذ نموذج هيدروديناميكي بالأعتماد على بيانات مرصودة وبمعامل موزون (Ө=1) وتغير بالزمن t=5)∆( دقيقة. لقد تمت تناول حالة الجريان الطبيعي للمجرى المائي وتم حساب وقياس العوامل الهيدروليكية الاساسية في المجرى ورسم مقطع سطح الماء اضافة الى مقطع حجم الماء . وقد بينت الدراسة على ان المساحة ضمن مدينة العمارة والواقع على مسافة 17,5 كم من مقدم النهر عند (المقطع 30) تقع ضمن منسوب الفيضان عند حالة الجريان العادي, مما يجب تحسين مقطع القناة وتغيير مناسيب الارض الطبيعية على طول المقطع لكي يمكن أستيعاب كميات المياه القادمة اليه ومنع حدوث الفيضانات . واخيراً تم تقييم الانموذج المحسوب مع المقاس لمقاطع سطح الماء وكانت النتائج جيدة .

Table of content: volume: issue: