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: 2015 volume:18 issue:2

Article
The Effect of Cylinder Head Face Cutting on The Diesel Engine Performance &Exhaust Emission
دراسة تأثير قطع وجه رأس الاسطوانات على أداء وانبعاثات محرك ديزل رباعي الاشواط

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of this study is to know the effect of remove layer from head cylinder thickness on engine performance and exhaust emission. In this experiment used four stroke four cylinder diesel engine connect to the hydraulic dynameters , The experiment was conducted at a fixed engine speed of 1500 RPM and variety load with two type of cylinder head M0(original head cylinder thickness and for this type the Compression ratio equal 18) and M1 (remove 1mm from head cylinder thickness and the Compression ratio will be increase and become Cr=19) and.brake specific fuel consumption , brake thermal efficiency and brake power were examined , M1 produce better engine output such as: brake thermal efficiency increase by 0.87%,Bp increase by 0.50%, CO2 increased by 18% while the NOx increased around 1.37% in the other hand found brake specific fuel consumption decrease by 0.75% and monoxide carbon decrease by 33% when compared with cylinder head type M0.يهدف هذا البحث الى معرفة تأثير ازالة طبقة من معدن رأس الاسطوانات على اداء وملوثات محرك ديزل, ذو أربع اسطوانات نوع كوستر ياباني المنشأ موصول الى داينموميترهيدروليكي , وقد اجريت التجربة باحمال مختلفة وبسرعة ثابتة مقدارها 1500 دروة/دقيقة.وفي هذه التجربة استعمل نوعين من رأس الاسطوانات M0 (رأس أسطونات من دون ازالة اي طبقة ونسبة انظغاط 18 ) و M1( ازالة 1 ملم من سمك راس الاسطوانات وقد اصبحت نسبة الانظغاط 19) وقد اظهرت النتائج أن هنالك زيادة في الكفاءة الحرارية المكبحية تصل الى 0.87%,القدرة المكبحية تزداد بنسبة 0.50% , وزيادة في غاز ثاني اوكسيد الكاربون تصل الى 18% كما ان هنالك زيادة في اكاسيد النايتروجين تصل الى 1.37% في حين وجد ان كمية استهلاك الوقود قد قلت بنسبة 0.75% فضلا عن أن غاز أول اوكسيد الكاربون قل بنسبة 33% لنوع راس الاسطوانات M1 عند المقارنة بالنتائج التي تم الحصول عليها عند استخدام راس الاسطوانات نوع M0.

Keywords


Article
The function and formal dynamic of the typical stories in high buildings
الوظيفة و الدينامية الشكلية للطوابق المتكررة في الابنية العالية

Loading...
Loading...
Abstract

Sees that the essence of the formation and the high building production based to the function, which in turn affected and changed levels by change the shape of building at any moment of the vertical and horizontal extending, and most of this, the high buildings has seen formative developments, especially in multi floors, structure, capacity of spaces, and functions for those floors that recognized by the first beginnings of high buildings forms. These developments mostly been grader to produce sculptural forms make them different from traditional high buildings, that this formality change effect in the level of function and their types or at the level of the comparison between the building floors itself and extended over to the building performance and their urban integration. Thus crystallize the research problem in the lack of studies which dealt the efficiency of high buildings formation, which in turn formed the intercalation phenomena on the cities, without any common features between them and the fabric of the city, and with the horizontal towers. The create dynamic formalities creates rearrange the four varieties function (usability - structural - Environmental - Iconic), thus creating a functional dynamic that rearranges the levels of dominance function on those changing floors , so the search was divided into three sections are: 1 - Function and their types. 2 - Performing and dynamic formal and urban integration. 3 - practical study of a global project (Norman Foster), and three proposed architectural projects for architecture students /AL-Nahrain University / 2013. Thus the research adopted on two hypotheses, the first: that the four function are mainly in the form of high buildings production, and the second: that the formal change of the building floors involves a functional change, according to the previous classifications. Research benefit lies in: - Strengthening go towards the high buildings that have strong function and form, thought full in terms of mutual changes. - Evaluation the projects for proposed high buildings. - Call to raise the performing efficiency and urban integration.يُرى ان جوهرالتشكيل وانتاج المبنى العالي يرتكز الى الوظيفة،التي بدوره تتاثر و تتغير مستوياتها بتغير شكل المبنى في اي لحظه من لحظات امتداده العمودي والافقي، والاكثر من هذا قد شهدت الابنية العالية تطورات تشكيلية وخاصة بالطوابق المتعددة وهيكلها الانشائي وسعة الفضاءات والوظائف الاستعمالية لتلك الطوابق ميزهاعن البدايات الاولى لاشكال الابنية العالية.ان هذه التطورات في الغالب كانت ممهدة لانتاج اشكال نحتية متميزة تختلف عن المباني ذات الشكل الطبقي المتماثل الكامل, وان هذا التغير الشكلي اثر في مستوى الوظيفة واصنافها ككل او على مستوى المقارنة بين طوابق المبنى نفسه وامتد الى ادائية المبنى وتكامله الحضري.وبذلك تتبلور مشكلة البحث في قلة الدراسات التي تناولت الكفاءة في تشكيل الابنية العالية والتي بدورهاشكلت ظواهر مقحمة على المدن من غير ان تكون هنالك مشتركات بينها وبين نسيج المدينة الافقي من جهة ومع الابراج المرتفعة من جهة اخرى. ان خلق الدينامية الشكلية يخلق اعادة ترتيب لاصناف الوظيفة الاربعة ( الاستعمالية- الانشائية- البيئية-الرمزية) وبالتالي خلق دينامية وظيفية تعيد ترتيب مستويات الهيمنة لاصناف الوظيفة على تلك الطوابق المتغيرة ولذا تم تقسيم البحث الى ثلاثة اقسام: 1-الوظيفة واصنافها. 2-الادائية والدينامية الشكلية والتكامل الحضري. 3-الدراسة العملية التطبيقية لمشروع عالمي منفذ للمعماري نورمان فوستر و لثلاثة مشاريع معمارية مقترحة لطلبة الهندسة المعمارية/ جامعة النهرين /2013. وبذلك اعتمد البحث على فرضيتين اساسيتين الاولى: ان الوظيفة بتصنيفاتها الاربعة تعد اساسا في انتاج شكل الابنية العالية، والثانية: ان التغير الشكلي لطوابق المبنى ينطوي على تغير وظيفي وحسب التصنيفات السابقة. ان فائدة البحث تكمن في: - تعزيز التوجه نحو ابنية عالية ذات جوهر وظيفي وشكلي رصين مدروس من حيث التغيرات المتبادلة . - اجراء تقييم وتقويم للمشاريع المقترحة للمباني العالية. - الدعوة الى رفع الكفاءة الادائية والتكامل الحضري.

Keywords


Article
A modified Suction-controlled Triaxial Equipment
جهاز مطور لفحص القص الثلاثي المحاور باستخدام تقنية ضغط الامتصاص

Loading...
Loading...
Abstract

The paper presents a modified equipment for triaxial testing of soil samples under unsaturated as well as saturated conditions. The equipment is capable of performing various types of hydro-mechanical loading including wetting and drying stress paths under constant or varying net stresses. The suction is controlled/ measured by using axis translation technique. Initial investigation on the performance of the testing system after appropriate calibrations had been conducted indicated good level of accuracy in measuring various soil properties.يعرض البحث جهازاً مطوراً لفحص القص الثلاثي المحاور للترب غير المشبعة بالاضافة الى تلك المشبعة. يمكن استخدام الجهاز لاجراء الفحصوصات المزدوجة الميكانيكية- الهيدوليكية بما في ذلك اجراء دورات الترطيب والتجفيف تحت تاثير اجهادات ثابتة او متغيرة ويعتمد الجهاز على مبدأ تقنية نقل المحور لتسليط ضغط الامتصاص. اثبتت المعايرات التي اجريت على الجهاز دقة القياسات المسجلة لخصائص التربة.


Article
Irrigation Scheduling as a Tool to Improve the Water Use Efficiency for Cherries Plants
جدولة الري أداة لتحسين كفاءة المياه المستخدمة لنباتات الكرز

Loading...
Loading...
Abstract

Methods for scheduling irrigation are important aspects of good crop and plant management. Irrigation scheduling process is concerned with quantity and date of irrigation. In this paper Time Domain Reflectometer (TDR) is used as a soil moisture tool to measure the trend of the soil moisture in the root zone of Cherries in Michigan State/ United State of America for three years of measurements. The study analyzes the effect of irrigation process by using trickle system on the variation and trends of the soil moisture. Furthermore, the study compares the quantities of the applied water with the soil water content to get the soil water depletion and the actual crop evapotranspiration. The results show that there is no fixed and clear irrigation schedule within the years of the study (2009, 2010 and 2011). Over irrigation in some months the soil becomes in saturated conditions. On other hands, in some months and during the years of study, the soil moisture deficit be more than the allowable depletion and sometimes close to limit of permanent wilting point, and this is due to apply a deficit irrigation, knowing that the root depth of this study is 1.22 meter only, which means that the crop may be extract the water by roots that are deeper than 1.22 meter. Knowing that the saving water and energy is very important and also system evaluation and its maintenance are required.تعتبر طرق جدولة الري سمة من سمات نمو النبات بشكل سليم وأدارة مياه الري بصورة جيدة. أن عملية جدولة مياه الري يعني تحديد تاريخ وكمية مياه الري. يتضمن البحث أستخدام جهاز مقياس مجال وقت الانعكاس ( RDT) كأداة لقياس المحتوى الرطوبي للتربة لتحديد أتجاه وتغيير المحتوى الرطوبي في الطبقة الجذرية لشجرة نبات الكرز في ولاية مشيكان / الولايات المتحدة الامريكية وعلى مدى ثلاث سنوات. تضمنت الدراسة تحليل تأثير عملية الري غير المجدولة بأستخدام نظام الري بالتنقيط على أتجاه وتغيير المحتوى الرطوبي للتربة. أضافة الى أعداد مقارنة بكميات المياه المضافة الى النبات مع المحتوى الرطوبي للتربة للحصول على نسبة الاستنزاف والاستهلاك المائي الحقيقي للنبات. أظهرت النتائج أن هناك ضعف في أدارة مياه الري وعدم تبني جدولة واضحة لعملية الري خلال سنوات البحث . كذلك أظهرت النتائج أن هناك عملية سقي تزيد عن الحاجة في بعض الاشهر خلال سنوات البحث تسببت في تشبع التربة, ومن ناحية أخرى أن هناك عملية ري ناقصة في بعض الاشهر وخلال سنوات البحث ووصول المحتوى الرطوبي في التربة الى مستوى قريب من مستوى نقطة الذبول الدائمية, حيث كان عمق الطبقة الجذرية ضمن الدراسة 1.22 متر, وهذا يعني ان النبات قد يستنزف المياه من طبقات التربة بعمق اكثر من 1.22 متر. أن اهمية هذه الدراسة تكمن في توفير الطاقة والمياه , أضافة الى صيانة وتقييم منظومة الري التي تعتبر من الامور المهمة , علما ان الجهد المائي العالي على النبات غير مستحسن.


Article
A GIs Based Weight of Evidence for Prediction Urban Growth of Baghdad City by Using Remote Sensing Data
تنبؤ النمو الحضري لمدينة بغداد بأستخدام بيانات الآستشعار عن بعد مسندا بطريقة أوزان الاثبات

Loading...
Loading...
Abstract

The rapid growth of Baghdad city has an adverse effect on the environment; therefore, it is crucial to have a well-concerted plan for urban expansion. This paper presents the problem of urban growth in Baghdad city; hence, it is develop a methodology that combines remote sensing data and GIS with Weight of evidence to estimate the occurrence spatial distribution of urban extent. Accordingly, the required data for the proposed model building were identified by using satellite imagery of Landsat MSS/TM/ETM for years, 1976, 1990 and 2000 respectively. The satellite imagery is utilized for geometric correction, supervised and unsupervised classification, accuracy assessment, derivation of change detection and urban growth modeling. Three factors were considered in model building of urban growth in weight of evidence: environmental, social and economical factors. Geodatabase was digitized in ArcGIS and combined to develop statistical models relating land use to population density, distance from the center of the city, distance from highway, river and slope of study area. The work emphasizes spatial relationships between various geographic, land-use, and demographic variables to predict future urban extent. Based on the urban growth model in GIS, results show: the urban area in Baghdad is increased rapidly; the result of the work shows a rapid growth in built-up land between 1976 and 1990 from 100 km2 to 380 km2 and from 452 km2 in 2000 to 610 km2 in 2015. Finally, the case study demonstrated that GIS based weight of evidence is recognized to be used as a useful tool for prediction of urban growth by considering saving of money, time and effort. أن النمو السريع لمدينة بغداد له تأثير عكسي ومضرّ بالبيئة؛ لذا، فأنه من الضر وري أن تكون هناك خطة مدبّرة للتوسّع الحضري. تقدّم هذه الورقة مشكلة النمو الحضري في مدينة بغداد؛ لذلك، فهو يطوّر طريقة دمج بيانات الإحساس عن بعد ونظم المعلومات الجغرافية بطريقة أوزان الإثبات لتخمين توزيع الحدث المكاني للنمو الحضري. وفقا لذلك، فأن البيانات المطلوبة لبناء النموذج المقترح سيكون باستعمال صورة القمر الصناعي لاندسات MSS / TM / ETM لسنوات، 1976, 1990 و2000 على التوالي. باستخدام صورة القمر الصناعي تم عمل التصحيح الهندسي، تصنيف مشرف عليه وغير مشرف عليه، تقييم دقة، اشتقاق كشف التغيير وعمل موديل النمو الحضري. تم اعتبار ثلاث عوامل في بناء نموذج النمو الحضري في أوزان الإثبات وهي: العوامل الاقتصادية والاجتماعية والبيئية. تم تحويل وتجميع البيانات الرقمية في نظم المعلومات الجغرافية من اجل تطوير النموذج الإحصائي الذي يربط بين استعمال الأرض وكثافة السكان، البعد من مركز المدينة، البعد من شبكات الطرق والنهر وانحدار منطقة الدراسة. هذا العمل يربط علاقات مكانية بين متغيرات مختلفة، مثل جغرافية استعمال أرض، ومتغيّرات سكّانية لتوقّع المدى الحضري المستقبلي. وبالاستناد على نموذج النمو الحضري في نظم المعلومات الجغرافية. أظهرت النتائج بان: إنّ المنطقة الحضرية في بغداد متزايدة بشكل سريع؛ و نمو سريع في المناطق الحضرية بين عام 1976 -1990 من 100 كيلومتر مربع إلى 380 كيلومتر مربع ومن 452 كيلومتر مربع في عام 2000 إلى 610 كيلومتر مربع في عام 2015. أخيرا، بيّنت الدراسة الحالية بأنّه يمكن استخدام نظم المعلومات الجغرافية مع طريقة أوزان الإثبات كأداة مفيدة لتنبؤ النمو الحضري باعتبار توفير المال والوقت والجهد.


Article
Sand Dunes Stabilization Using Silica Gel and Cement kiln Dust

Authors: Majeed Mattar Rammal --- Ahmed Ameen Jubair
Pages: 179-191
Loading...
Loading...
Abstract

This research includes the study of adding some available cheap and Local materials to Sand Dunes (SD) such as, Silica Gel (SG) and Cement kiln Dust (CKD) which are used as stabilizers and sand improvement . The Laboratory tests out on (June 2013 to November 2013). Some Physical and chemical characteristics of(SD),(SG) and (CKD) were obtained, also Grain Size Distribution(GSD) and chemical composition were obtained. The program was divided into two stages the first one includes preparing four mixtures three of them Silica gel were added to tape water to make solution (2.5%,5% and 7.5%) , then adding to the sand dunes, which is denoted by (m1, m2 and m3) respectively , the fourth mixture represent reference( sand dunes) ,these mixtures aging for (7, 14 and 28 ) days. Pure sand dunes and these three mixtures were tested to determine the wind velocity effects on drifting sand, shear strength force, cohesion and penetration .The second stage includes determining the best results of three previous mixtures, which called typical mixture, and (2.5%,5% and 7.5%) of CKD were added to the typical mixture, which is denoted by (m41, m42 and m43) respectively , these mixtures aging- curing period- for (7, 14 and 28 ) days. Generally, this study showed significant improvement in the performance of sand dunes by using Silica Gel and Cement Kiln Dust, which means that, they can be used as stabilizer and soil improvement as economic and available materials.تضمنت هذه الدراسة امكانية استخدام كل من صمغ السيليكا وغبار افران الاسمنت كمواد محلية عراقية متوفرة و اقتصادية كمثبتات للكثبان الرملية ومحسن لخواصها ، أجريت التجارب المختبرية للفترة من (حزيران – تشرين الثاني ) لعام 2013 . تم تحديد الخصائص الفيزياوية والكيمياوية لكل من الكثبان الرملية ، صمغ السيليكا وغبار أفران الاسمنت . تم تقسيم العمل الى مرحلتين ، تضمنت المرحلة الاولى عمل اربعة خلطات مختبريه اضيف الى ثلاث منها صمغ السيليكا الى الماء لتكوين محلول بتركيز وزني ( 2.5%، 5% و 7.5% ) وتم الاشارة اليها بالخلطات ( m3, m2 ,m1) على التوالي وكذلك خلطة مرجعية ( كثبان رملية- رمل )، تم حفظها بدرجة حرارة المختبر لمدة (7 ،14 و 28 ) يوم . أجريت بعض الفحوصات الهندسية على الخلطات الثلاثة لتحديد تاثير سرعة الرياح على الأنسياق الرملي ، وقوة مقاومة القص ، قوة التماسك و الاختراق . تضمنت المرحلة الثانية تحديد الخلطة الافضل ( الأمثل )من الخلطات الثلاث السابقة من خلال مقارنة النتائج . تم بعدها اضافة ( 2.5%, 5% و 7.5%) من غبار افران الاسمنت الى محلول صمغ السييلكا للخلطة الافضل وتم الاشارة اليها بالخلطات ( m43, m42 m41) على التوالي ، تم حفظها بدرجة حرارة المختبر لمدة (7 ، 14 و 28 ) يوم . أجريت بعض الفحوصات الهندسية على الخلطات الثلاثة لتحديد كل من قيمة الأنسياق الرملي، وقوة مقاومة القص، قوة التماسك و الاختراق . عموماً أظهرت النتائج تحسن كبير في خصائص الكثبان الرملية بعد اضافة كل من صمغ السيليكا وغبار أفران الاسمنت ، وهذا يعني امكانبة استخدامهما كمثبتات للكثبان الرملية ومحسنين لخواصها ، لتوفر صمغ السيليكا وغبار أفران الاسمنت ورخص ثمنهما.


Article
Laboratory Study of the Effect of Reinforcement Strips (Cfrp) on the Ductility and Confinement of Reinforced Concrete Columns
دراسة مختبريه لتأثير صفائح الكربون البوليمر المسلحة على ليونة والحجز الأعمدة الخرسانية المسلحة

Loading...
Loading...
Abstract

The issue of repairand reinforcement of structures is one of the major branches of civil engineering. In this direction, the reinforcement of the pressure members, especially the reinforced concrete columns by reinforced polymer sheetsis considered as one of the conventional methods in reinforcing these members. By confining the pressure member and preventing lateral expansion resulting from the Poisson’s effect,the FRP sheetbrings about an increase in compression strength and ductility. In this laboratory research, the effects of different methods of reinforcing concrete columns by CFRP sheets including the effect of the width of reinforcing sheets on ductility and stress-strain behavior of the concrete columns in the presence of internal reinforcement of the column were studied. The steel reinforcement of column includes evaluation of the effect of longitudinal and transverse steel bars, number of transverse bar, and also development bar of longitudinal reinforcement on the rate of confinement. The results of this research show that by suitable arrangement of CFRP reinforcing sheets, the confinement in the reinforced concrete columns can be created appropriately.موضوع إصلاح وتقوية الهياكل هي واحدة من الفروع الرئيسية للهندسة المدنية.في هذا الصدد، تعتبر تقوية أعضاء الضغط، وخاصة الأعمدة الخرسانة المسلحة بواسطة صفائح البوليمرات المقوى واحدة من الطرق التقليدية في تقوية هؤلاء الأعضاء. بواسطة حصر أعضاء الضغط ومنع التوسع الجانبي الناتجة عن تأثير بواسون، صفائح الكربون البوليمر المسلحة تحقق زيادة في مقاومة الانضغاط و ليونة. في هذا البحث المختبري، تمت دراسة تأثيرات الأساليب المختلفة لتقوية الأعمدة الخرسانية بواسطة صفائح الكربون البوليمر المسلحة بما في ذلك تأثيرعرض صفائح الكربون البوليمر المسلحة الليونة والسلوك الإجهاد- الانفعال في الأعمدة الخرسانية في ظل وجود التقوية الداخلي للعمود. يتضمن البحث تقييم تأثير قضبان الحديد الطولي والعرضي مستديرة، تظهر نتائج هذا البحث أنه من خلال صفائح الكربون البوليمر المسلحة التقوية و الحجز في أعمدة الخرسانة المسلحة تحسين قابلية التحمل لمقاومة الانضغاط وليونة بشكل ملحوظ.


Article
Modeling of Continuous Stirred Tank Reactor based on Artificial Neural Network
نموذج لخزان مفاعل مستمر الإثارة مبني على أساس الشبكة العصبية الذكية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents the dynamic model identification algorithm of the continuous stirred tank reactor (CSTR) using a multi-layer perceptron (MLP) neural network topology. The neural network approach for (CSTR) dynamic modeling is trained by using a particle swarm optimization (PSO) technique as a simple and fast training unsupervised algorithm. Polywog wavelet activation function is used in the structure of MLP neural network. The identification algorithm given in this paper has been proved to be reasonable and precise via Matlab simulation results in terms of fast, stable and minimum number of fitness evaluation for the CSTR modeling.أن هذا البحث يقدم خوارزمية التعريف لنموذج ديناميكي لخزان مفاعل مستمر الإثارة (CSTR) باستخدام الشبكة العصبية متعددة الطبقات (MLPNN). لقد تعلمت الشبكة العصبية التي تمثل النموذج الديناميكي لخزان مفاعل مستمر الإثارة باستخدام تقنية حشد الجسيمات الامثلية لسهولة و سرعة هذه الخوارزمية للتعلم. وتم استخدام دالة التنشيط (Polywong Wavelet) في الشبكة العصبية. نتائج المحاكات لهذه الخوارزمية التعريفية كانت معقولة و مضبوطة من خلال استخدام الحقيبة البرمجية ماتلاب من حيث سرعة واستقرارية مع أدنى عدد من الاستدعاء لداله التقييم لنموذج (CSTR).


Article
Sliding Mode Controller for Electromechanical System with Chattering Attenuation
مسيطر ذو شكل إنزلاقي للأنظمة الكهروميكانيكية مع تخفيف للإرتجاج

Loading...
Loading...
Abstract

Electromechanical systems (EMS) may be considered as devices transforming electrical into mechanical energy. Every system that belongs to the electromechanical class can be decomposed in an electrical (ES) and a mechanical subsystem (MS). The motion control systems can be quite complicated because many different factors have to be considered in the design of electromechanical systems. These factors can be summarized as the nonlinearity, non-smoothness in its model, the uncertainty in system model parameters and non-satisfying matching condition. In this paper a new sliding mode control design approach for the EMS is proposed without neglecting the inductance in the electrical part or approximating the non-smooth perturbation. The first step in the proposed controller design consists of transforming the ES to a low pass filter (LPF) and then (the second step) designing a sliding mode controller (SMC) to the MS that will reject system model uncertainty and the effect of non-smooth disturbances. With a suitable selected LPF time constant, the SMC which controls the MS is nearly the equivalent control and as a result the chattering is attenuated greater than that in the case of classical SMC which designed by ignoring the electrical subsystem and also with a smaller control effort. The simulation results, of applying the proposed sliding mode control to an electromechanical system, show its superiority compared with classical SMC designed in two effective SMC features beside forcing the state to follow the desired position where chattering amplitude is greatly reduced with a significant reduction in control action value (approximately equal to third the required input voltage with the classical SMC).يمكن إعتبار الأنظمة الكهروميكانيكية كآلات تقوم بتحوبل الطاقة الكهربائية الى طاقة ميكانيكية. كل نظام كهروميكانيكي يمكن تجزئته الى نظام جزئي كهربائي (ES) و نظام جزئي ميكانيكي (MS). بسبب عوامل كثيرة قد تكون السيطرة على حركة هذه الأنظمة غاية بالتعقيد حيث يجب الأخذ بهذه العوامل عند التصميم. يمكن تلخيص هذه العوامل على إنها اللاخطية، الخشونة (non-smoothness) في النموذج الرياضي، الشك أو عدم اليقين في معاملات النموذج وأيظا عدم تحقيق النموذج شرط الموائمة (the matching condition). في هذا البحث تم إقتراح إسلوب جديد في تصميم المسيطر المنزلق للأنظمة الكهروميكانيكية بدون الحاجة لإلغاء المحاثة في الدائرة الكهربائية أو تقريب التشويش الخشن. تتمثل الخطوة الأولى بتحوبل النظام الكهربائي الى مرشح منخفض (LPF) بينما الخطوة الثانية تتمثل بتصميم مسيطر منزلق للنظام الميكانيكي والتي ستتمكن من إزالة تأثير الشك و الخشونة بالنموذج الرياضي. بإختيار مناسب للثابت الزمني لل (LPF) يكون المسيطر المنزلق هو المسيطر المكافئ وكنتيجة لذلك ستخفف الإرتجاجات بشكل أكبر من تلك في حالة التصميم التقليدي للمسيطر المنزلق والذي صمم بعد إهمال النظام الكهربائي وأيضا مع فولتية داخلة أقل. إن نتائج المحاكات الرياضية لمنظومة كهروميكانيكية معينة أظهرت علو مقدرة التصميم المفترح بالمقارنة بالتصميم التقليدي وبخاصيتين مهمتين للمسيطر المنزلق ،بجانب قدرته على إرغام متغير الحالة لتتبع موقع معين، حيت تم تخيض الإرتجاج بشكل كبير وأيظا تقليل الفولتية الداخلة (تقريبا ثلث الفولتية المطلوبة في حالة امسيطر المنزلق التقليدي).


Article
Chaotic Multiple Access System Based on Orthogonal Chaotic Vector of Lorenz System
نظام الوصول المتعدد الفوضوي المستند على متجه فوضوي متعامد نوع لورينز

Loading...
Loading...
Abstract

Chaos phenomenon is capable of generating chaotic sequences with low cross-correlation, which can be useful for spreading the direct sequence code division multiple access (DS-CDMA) system. In this paper, a chaotic multiple access communication system based on Orthogonal Chaotic Vector (OCV) generated from Lorenz system has been proposed. The simulation results show that the performance of the proposed system is almost the same regardless of the number of users in Additive White Gaussian noise AWGN channel. The results also show that at bit-error-rate of 10-3, the proposed system has achieved gains of 6 dB and 11 dB in signal-to-noise ratio over traditional DS-CDMA based on Walsh-Hadamard sequence in AWGN and Rayleigh fading channels, respectively.بالامكان استثمار ظاهرة الفوضى لتوليد سلاسل فوضوية تمتلك دوال ارتباط قليلة المقدار والتي تكون مفيدة لنشر طيف اشارة نظام السلسلة المباشرة ذات الوصول المتعدد .(DS-CDMA) لقد تم في هذا البحث اقتراح نظام اتصالات وصول متعدد مستند على متجه فوضوي متعامد متولد من نظام لورينز (Lorenz)، ولقد بينت نتائج المحاكاة بأن اداء النظام المقترح في قناة كاوس الضوضائية يبقى ثابتا بغض النظر عن عدد المستخدمين. كذلك فقد بينت النتائج ان النظام المقترح يمكن ان يحقق تحسينات في نسبة الأشارة الى الضوضاء مقاديرها 6 ديسيبل و 11 ديسيبل في قناتي كاوس الضوضائية ورايلي التوهينية على التوالي عند نسبة خطأ مقدارها 10-3 مقارنة بنظام السلسلة المباشرة ذات الوصول المتعدد التقليدي والمستند على سلسلة والش-هادمارد (Walsh-Hadamard).


Article
Control of Hydraulic Transients in the Water Piping System in Badra – Pumping Station No. 5
التحكم بتأثيرات المطرقة المائية في منظومة أنابيب الماء لمحطة ضخ بدرة رقم 5

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, the surge tank utilization method was used to prevent the water hammer. The study was conducted on a practical problem at pipelines and pumping station of Badra – pumping station No. 5, which is possessed to Iraqi General Company for Execution and Irrigation. For this purpose, Surge2012 transient analysis software was used to achieve the best design and checking parameters. The study recommends installing 2x14m3 closed surge tanks near to lifting station. The outlet/inlet nozzle has to be of 300 mm diameter. The initial air volume must be 5 m3 for each one. All these parameters must be achieved to maintain a positive and negative pressure waves in pipe network system within accepted values.استخدم في هذا البحث اسلوب خزان الأندفاع لأخماد تأثيرات المطرقة المائية. تمت الدراسة على مشكلة عملية في خطوط انابيب لمحطة ضخ بدرة رقم 5 والتابعة للشركة العامة لتنفيذ مشاريع الري في العراق. وقد استخدم لهذا الغرض برنامج حاسوبي لتحليل الضغوط العابرة يسمى “Surge2012” للتأكد من الحصول على أفضل تصميم وتحقيق العوامل الهيدروليكية. أوصت الدراسة بالأخذ بالأعتبار النقاط التالية للمحافظة على موجات الضغط الموجبة والسالبة في الأنبوب ضمن قيم مقبولة: نصب خزانين مغلقين بقياس (2x14m3 ) بجوار محطة الضخ وبحجم هواء 5 م3 لكل خزان وتكون مجهزة بمنفث ادخال/اخراج بقطر 300 مم.


Article
Application of Response Surface Methodology for Modelling and Optimization of Hot Corrosion Rate of Nimonic 75 Coated by Ce-doped Aluminizing-Titanizing
تطبيق منهجية سطح الإستجابة لنمذجة و تحديد العوامل المثلى لمعدل التآكل الساخن في سبيكة نيمونك 75 المطلية بطريقة الألمنة-تيتنة المحورة بالسيريوم

Loading...
Loading...
Abstract

Response surface methodology (RSM) was used to determine the optimum conditions (wt.% of Na2SO4, %wt. of V2O5, and Temperature ) that give the minimum hot corrosion rate (Kp) (g2 cm-4 s-1) for Nimonic75 coated by Ce-doped Aluminizing- titanizing . Experiments were designed according to central composite design in response surface methodology with these three factors using MINITAB 16 and MATLAB 2014a Software. The variation of hot corrosion rate (Kp) with hot corrosion parameters was mathematically modeled using response surface methodology. The optimum conditions obtained were 40 wt.% of Na2SO4, 40 %wt. of V2O5, and 900oC . This resulted in ( Kp=1.430987×10-10 g2 cm-4 s-1 ) as obtained from the predicted model , which fitted well with the laboratory verification result ( Kp=1.4311×10-10 g2 cm-4 s-1 ) . This was supported by the high value of coefficient of determination (R2=99.81%) of the Predicted model . The high correlation coefficient (R2= 98.991%) between the model and the experimental data show that the model was able to predict the hot corrosion rate from hot corrosion conditions.أستخدم في هذا البحث منهجية سطح الإستجابة لتحديد الظروف المثلى للعومل (النسبة الوزنية لكبريتات الصوديوم، النسبة الوزنية لأوكسيد الفناديوم، درجة الحرارة) التي تبدي أدني قيمة ممكنة للتآكل الساخن في سبيكة نيمونك 75 المطلية بطريقة الألمنة-تيتنة المحورة بالسيريوم . و تم تصميم التجارب للعوامل الثلاثة . وفقا لمبدأ التصميم المركب المركزي في منهجية سطح الإستجابة بإستخدام البرمجيات MINITAB 16 و MATLAB 2014a. و تم بناء الموديل الرياضي الذي يعبر عن تغير معدل التآكل الساخن مع عوامل التآكل الساخن بإستخدام منهجية سطح الإستجابة . و تم الحصول على العوامل المثلى و التي تتضمن (40 wt.% of Na2SO4, 40 %wt. of V2O5, and 900oC) حيث أن معدل التآكل الساخن (الذي تم تحديده من خلال الموديل الرياضي الذي تم التنبأ به) عند هذه الظروف كان ( Kp=1.430987×10-10 g2 cm-4 s-1 ) . و لوحظ أن القيمة التجريبية لمعدل التآكل الساخن عند هذه الظروف كان (Kp=1.4311×10-10 g2 cm-4 s-1 ) وهي في تطابق جيد مع القيمة المحسوبة من الموديل الرياضي . و هذا تم إثباته أيضاً من خلال قيمة معامل التحديد العالية (R2=99.81%) للموديل الرياضي الذي تم التنبأ به . كما أن قيمة معامل العلاقة (R2= 98.991%) مابين البيانات التجريبية و بيانات الموديل الرياضي تشير الى إمكانية إستخدام الموديل الرياضي للتنبأ بمعدل التآكل الساخن من خلال ظروف التآكل الساخن.


Article
Heat Treatment Effect on Anodizing Corrosion Resistance of Low Carbon Steel
تأثير المعاملات الحرارية على مقاومة التآكل للصلب الكاربوني المنخفض المؤنود

Loading...
Loading...
Abstract

This work involves studying heat treatment effect on anodized low carbon steel using electrochemical measurements. Heat treatments of low carbon steel before anodizing were applied by anodizing at different temperatures of 650, 900, and1000°C for one hour. Anodizing process was used for non-annealed and annealed low carbon steel at the above temperatures in KOH solution. The electrochemical behavior of low carbon steel, anodized low carbon steel, and anodized annealing low carbon steel at the above temperatures in 3.5 wt% NaCl solution using potentiostat device. Corrosion rates for the above conditions were measured. The corrosion rates measured results indicate an improvement in corrosion resistance of anodized annealing low carbon steel. Surface characterization of anodic film on low carbon steel was examined anodic film on low carbon steel using Atomic force microscopy (AFM) and optical microscopy used to examine the specimens before and after corrosion test. the practical results indicate the best conditions to obtain higher corrosion resistance are for anodized low carbon steel annealed the steel before anodizing at 1000 °C.يتضمن البحث دراسة تأثير المعاملات الحرارية لانودة الصلب الكربوني باستخدام القياسات الكهروكيميائية . أجريت معاملة حرارية للصلب الكربوني المنخفض قبل الانودة بالتلدين عند درجات الحرارة (1000,900,650) م˚ لمدة ساعة واحدة ثم انودة سطح الصلب الكربوني المنخفض غير الملدن والملدن بالدرجات الحرارية اعلاة في محلول هيدروكسيد الصوديوم . يتم دراسة السلوك الكهروكيميائي للصلب الكربوني المنخفض , الصلب الكربوني المنخفض بعد الانودة و الصلب الكربوني المنخفض الملدن بالدرجات الحرارية أعلاه المؤنود في (3.5 wt% NaCl) محلول كلوريد الصديوم بأستخدام المجهاد الساكن . معدلات التآكل للمواد أعلاه تم قياسها . تشير نتائج معدلات التأكل المقاسة الى تحسين في مقاومة التأكل للصلب الكربوني المنخفض الملدن بالدرجات الحرارية اعلاة بعد الانودة . تم فحص خصائص السطحية لطبقة الانودة باستخدام مجهر القوة الذرية (AFM) والمجهر الضوئي لفحص العينات قبل وبعد أختبار التآكل . تشير النتائج العملية بأن أفضل ظروف للحصول على أعلى مقاومة تأكل هو للصلب الكربوني المنخفض المؤنود عند التلدين عند درجة حرارة 1000م˚.


Article
Heat Transfer Enhancement of Flat Plate Solar Collectors for Water Heating in Iraq Climatic Conditions
تحسين انتقال الحرارة في خلية طاقة شمسية مسطحة لتسخين المياه في الظروف المناخية في العراق

Loading...
Loading...
Abstract

This work presents an experimental and numerical study to investigate the heat transfer enhancement of flat plat collector (FPC) using three types of twisted tapes (single twisted tape (ST), double twisted tape (DT) and mixed twisted tape (SDT)) which are compared with plain tube with twist ratios (TR=2). The study are considered under fully developed turbulent flow with solar radiation heat gain are changing with time. The designed FPC consists of four pipes with 1.25cm in diameter and 1mm thick are placed above the plate to act as a heat removal fluid passage ways. The system consists of two collectors, each one has (40cm x 160cm x 15cm) and connected to two tanks, each one is 20 liters. The amount of heat gain from solar radiation depends on many effective parameters are used; type of twisted tape are using, type of collectors plate metal (aluminum or copper), value of Reynolds number, amount of sun rays available at the site, number of glass covers and orientation of the collectors with respect to the south direction. From the experimental results was obtained which are demonstrate that the DT are more efficient than ST and SDT, since the heat transfer enhancement which increases the output temperature of the working fluid. The experimental study also show that the temperature of outlet water from mixed twisted tape collector is higher than the other type of plain tube collector by 10°C. The outlet water temperature of collector made from cupper is more than the collector made of aluminum about 6°C. The outlet water temperature from collector which has Reynolds number of 5000 less than 5°C for copper collector and less than 4°C for aluminum collector from the other with Re number is 10000. Increasing of the temperature of the outlet water in the collector which has two glass cover is about 4°C from one glass cover. The numerical analysis was based on finite volume numerical techniques to solve the governing partial differential equations in three dimensions, using ANSYS FLUENT commercial CFD software, to study the effect of Reynolds number and twisted tape types on the heat transfer enhancement and friction factor. The comparison between the experimental and numerical results shows a high agreement, and the maximum error was 8.3% occurred with mixed twisted tape.هذا العمل تم دراسته عمليا̎ وعدديا̎ لتقصي تحسين انتقال الحرارة في مجمع شمسي ذو صفيحة مستوية تستخدم ثلاث انواع من الاشرطة الملتوية (المفرد, المزدوج, المختلط) بواسطة المقارنة مع انبوب فارغ وكانت نسبة الالتواء اثنان. الدراسة تركزت تحت جريان مضطرب مع تغير في الإشعاع الحراري مع الزمن. المجمع الشمسي ذو الصفيحة المستوية المصمم يتكون من اربعة انابيب (قطر=1.25 سم وبسمك 1 ملم) وضعت على الصفيحة لنقل الحرارة الممتصة الى المائع. المنظومة تتكون من مجمعان شمسيان كل واحد يمتلك ابعاد (40 سم x 160 سم x 15 سم) وربطت الى خزانان من الماء حجم كل واحد 20 لتر. كمية الحرارة المكتسبة من الاشعاع الشمسي يعتمد على فعالية متغيرات عديدة مستخدمة: احتوائه على الشريط الملتوي, نوع المعدن (المنيوم والنحاس), قيمة رقم رينولد, كمية اشعة الشمس الساقطة في الموقع, عدد طبقات الزجاج, زاوية المجمع الشمسي واتجاه المجمع المحاذي الى الاتجاه الجنوبي. بينت النتائج العملية بأن الشريط الملتوي المزدوج اكثر كفاءة لتحسين انتقال الحرارة من الشريط الملتوي المفرد والمختلط التي تزيد درجة حرارة المائع الخارج من المجمع الشمسي واكثر معامل احتكاك. تبين ايضا في الدراسة العملية بأن الزيادة في درجات حرارة الماء في مجمع شمسي يحتوي على شريط ملتوي مختلط واخر خالي اكثر من 10°م. درجة حرارة الماء الخارج من المجمع الشمسي مصنوع من النحاس اكثر بحوالي 6°م من مجمع مصنوع من الالمنيوم. درجة حرارة الماء الخارج من المجمع الشمسي يمتلك رقم رينولد 5000 اقل من 5°م من مجمع يمتلك 10000. الزيادة في درجة حرارة الماء الخارج من مجمع يحتوي على طبقتين من الزجاج بحوالي 4°م من مجمع يحتوي طبقة زجاج واحدة. استخدام طريقة الحجوم المحددة لنموذج الطور واحد في برنامج فلونت انسس التجاري عادة تعطي النتائج العددية تقارب جيد بالمقارنة مع النتائج العملية وتعطي توقعات مناسبة للأنبوب مع الشريط الملتوي.

Keywords


Article
Spray pyrolysis of Low Carbon Steel by Polymer Matrix Composite
الرش بالانحلال الحراري للفولاذ المنخفض الكربون بواسطة مادة مركبة ذات اساس بوليمر طلاء

Loading...
Loading...
Abstract

In this research study the effect of spray pyrolysis that coating low carbon steel with epoxy reduced corrosion rate by (89.4%), while coated low carbon steel with epoxy composite reinforcement at 2%wt of (Al,TiO2, and Zn) was result the corrosion rate of coated specimens with epoxy composites reinforcement (Al, TiO2, and Zn) are lower than coated specimens with epoxy by (73.42%,91.75%,97.9%) respectively. The weight loss of low carbon steel coated with epoxy at90ºand 300 impingement angles are lower than those of uncoated specimens of low carbon steel by (51.06%,43.2%) respectively ,while the weight loss at90ºand 30º of coated specimens with epoxy composites reinforcement (Al,TiO2) lower than coated specimens with epoxy by (34.78%,17.39%)and (47.61%,23.80%) respectively. The weight loss of erosion characteristics at90ºand 300 of coated specimens with epoxy composites reinforced (Zn) are higher than coated specimens with epoxy by (34.78 %, 28.57%) respectively. The wettability determine by measuring the contact angle that are small than 70º signifies hydrophilic surfaces have high surface energies and good wettability. The adhesive strength of coated specimens with epoxy composite has low adhesive strength than that in coated specimens with. The used (AFM) to showed surface morphology and surface roughness of coated specimens with epoxy and epoxy composites .The Pore Size measurement of specimens surfaces coating by (SEM), signifies each type of coated specimens with epoxy composites decreased than with epoxy.في هذا البحث تم دراسة تأثير طريقة الطلاء بالرش الانحلال الحراري على الفولاذ منخفض الكربون مع الايبوكسي تقل معدل التاكل اقل بنسب(89.4%)، بينما العينات المطلية بالايبوكسي مع 2 % من( (Al ,TiO2,and Zn كانت اقل من العينات المطلية بالايبوكسي بنسبة (73.42%,91.75%,97.9%) على التوالي.اظهرت النتائج الفقدان بالوزن لاختبار التعرية للعينات المطليه بالايبوكسي فكان مقدار الانخفاض بالوزن بزاوية 90و 30 درجة للطلاء بالرش الانحلال الحراري كانت اقل بنسبة (51.06%,43.2%) مقارنة بالعينات الغير مطلية من الفولاذ المنخفض الكاربون، بينما الفقدان بالوزن بزاوية 90 و 30 درجة للعينات المطليه بمواد مركبه والمدعمه( (Al, TiO2 كانت اقل مقارنة بالعينات المطلية بالايبوكسي بنسبة (34.78%,17.39%) و(47.61%,23.80%) على التوالي.الفقدان بالوزن لخاصية التعرية بزاوية 90و 30 درجة للعينات المطليه بمواد مركبه مدعمه 2% من (Zn) اعلى من العينات المطلية بالايبوكسي بنسبة (34.78 %, 28.57%) على توالي. تم تقدير الترطيب لسطوح العينات المطلية فكانت اقل من 70 درجه اي السطح يمتلك درجة ترطيب جيده وطاقة سطح عاليه. اظهرت النتائج ان كافة العينات المطليه بالمواد المركبه والمحضره بالطلاء بالرش الانحلال الحراري قوة التلاصق بين طبقة الطلاء وسطح الفولاذ منخفض الكربون اقل مما عليه للعينات المطليه بالايبوكسي .اظهرت قياسات سطوح العينات المطلية بالايبوكسي والمواد المركبة، بواسطة مجهر مطياف القوة الذرية (AFM) تمتلك زيادة في الخشونة. وباستخدام المجهر SEM كان حجم المسامات لسطوح العينات المطليه بالمواد المركبه اقل مما عليه للعينات المطليه بالايبوكسي.


Article
Natural Frequencies of Multi-Irregular Span Beams under Elastic Supports by Modal Analysis Method
الترددات الطبيعية للعتبات الغير منتظمة الفضوة المتعدده تحت اسناد مرن باستخدام التحليل الشكلي

Loading...
Loading...
Abstract

Evaluating the natural frequencies of multi- span beams with elastic supports play a major role in vibration designing and optimizing of many structures such as bridges, railways ,pipes and so on The continuity of the boundary conditions ,state space and numerical methods are normally used to investigate the vibration characteristics of such structures .Unfortunately ,such methods lead to high size matrix in dealing with the boundary value problem as the number of spans increase. In the present work, the problem is solved analytically by using Modal Analysis techniques in which the continuous system is discreteized to finite degree of freedoms in terms of the generalized coordinates A proper shape function are employed for describing the system dynamical behavior and satisfying the boundary conditions .In the present method the size of the resulting Eigen matrix depends on the number of mode chosen regardless of the number of spans. With this method wide variety of support configurations can be treated. The validly and convergence of the present method for calculating the natural frequencies is carefully checked by comparing with the exact values for two-span beams with different boundary conditions . It is found that using only (5) modes for the assumed solution gives only 2% error for two span simply supported and free ends beam , however for clamped ends the error is 8% .The present method is further checked by comparing with the Finite Element method the results show good agreements where the error is not increases 1% .The results of the natural frequencies of up to (10) equal and unequal spans beams under different boundary conditions and support stiffness are presented .The results showed that the natural frequencies can be highly controlled by proper choosing of the structure parameters and support stiffness.ان ايجاد الترددات الطبيعية للعتبات ذات الفضاءات المتعدده والموضوعة على مساند مرنة يلعب دورا اساسيا في التصميم الامثل للاهتزاز للعديد من الهياكل كالجسور وخطوط السكك الحديدية والانابيب وغيرها. تستخدم عدة طرائق لبحث خصائص الاهتزاز مثل استمرارية الظروف المحيطية وحيز الحالة والطرائق العددية. تنتج عن تلك الطرائق مصفوفات كبيرة الحجم تزداد بزيادة عدد الفضاءات. في العمل الحالي تم حل المشكلة تحليليا باستخدام تقنيات التحليل الشكلي Modal Analysis حيث تم فيها تجزئة النظام المستمر الى عدد محدد من درجات الحرية بدلالة الاحداثيات المتولدة . استخدمت دوال شكلية ملائمة لوصف التصرفات الديناميكية للنظام واستيفاء الظروف الحدية .في هذه الطريقة يعتمد حجم المصفوفة الذاتية الناتجة على عدد الانساق المختارة بغض النظر عن عدد فضاءات العتبة وبذلك يمكن التعامل مع انواع مختلفه من المساند.تم تدقيق سريان مفعول هذه الطريقه في حساب الترددات الطبيعية وذلك بالمقارنة مع القيم الحقيقية وذلك لنموذج عتبة ذات فضائين تحت ظروف اسناد مختلفة فظهر ان افتراض خمسة انساق للحل يسبب نسبة خطأ بحدود 2% في حالة الاسناد البسيط و8% للاسناد المحكم.كما تم تدقيق الطرية بالمقارنة مع طريقة العناصر المحددة FEM فبينت النتائج توافقا جيدا حيث لم تتعدى نسبة الخطأ 1%.تم استعراض نتائج لعتبات مكونة من عدد يصل لغاية 10 فضاءات ذات اطوال متساوية أومختلفة وتحت مساند مرنة فبينت النتائج انه بالمكان السيطرة على الترددات الطبيعية بشكل كبير اعتمادا على خصائص النظام ومرونة المساند.


Article
Study on Control of CSTR Using Intelligent Strategies
دراسه سيطرة المفاعل الكيمياوي المستمر CSTR بأستخدام أستراتيجيات ذكيه

Loading...
Loading...
Abstract

A non linearity, interaction and complexity in modeling lead to a great difficulties in CSTR control system, this paper interested in CSTR control using PID, fuzzy logic and intelligent control strategies. Water flow rate and ethyl acetate were selected as manipulated variables while sodium acetate and reactor temperature as controlled variables. Firstly the system identification was conducted and the results show that the multi input multi output system can be represented by the following matrix The compare among the strategies show preference of fuzzy control.اللاخطية، والتداخل والتعقيد في النمذجة تؤدي إلى صعوبات كبيرة في نظام المفاعل الكيمياوي المستمر ((CSTR، هذا البحث يهتم في السيطرة على المفاعل الكيمياوي المستمر (CSTR) باستخدام المسيطر التقليدي ذو الاطوار الثلاثة (PID) المنطق الضبابي (fuzzy logic) واستراتيجيات التحكم الذكي. وقد تم اختيار معدل تدفق الماء وخلات الإيثيل كمتغيرات مؤثرة في حين خلات الصوديوم ودرجة حرارة المفاعل كمتغيرات استجابة(المسيطر عليها). وقد أجريت مجموعة من التجارب العملية في البداية لتحديد تماثلية النظام واظهرت النتائج أن النظام ذو المدخلات والمخرجات المتعددة يمكن أن تمثله المصفوفة التالية: تم مقارنة نتائج الاستراتيجيات وتبين افضلية سيطرة المنطق الضبابي (fuzzy logic).


Article
Study the Effect of Electrospinning Device Room Temperature on Electro-spun PVA Nano-fibers
دراسة تأثير درجة حرارة حجرة جهاز الغزل الكهربائي على ألياف بولي ﭭينيل الكحول المغزولة كهربائياً

Loading...
Loading...
Abstract

This research focuses on studying the effect of electrospinning device room temperature on PVA nano-fibers diameter made by electrospinning device depositing on rotating drum. In this research, the preparation of nano-non woven fabrics by electro-spun polymer solution of poly vinyl alcohol using distilled water as solvent in temperature range [15-35]C° was achieved. The relative humidity 40%, polymer solution concentration 14% wt., voltage 22KV, tip-to-collector distance 10 Cm. The results of the five scanned samples by scanning electron microscope (SEM) indicated that: by increasing room temperature the diameter of nano-fibers decreased. Also it is important to mention that the range of room temperature shouldn't be exceeded in order not to close the orifice of the needle because of the evaporation of the droplet solvent changing into solid polymer.يركز هذا البحث على دراسة تأثير درجة حرارة حجرة جهاز الغزل الكهربائي على قطر ألياف بولي ﭭينيل الكحول النانوية المصنعة بوساطة جهاز الغزل الكهربائي والمترسبة على مجمع دوار. في هذا البحث، تم الحصول على أقمشة غير منسوجة مكونة من ألياف نانوية بوساطة محلول بولي ﭭينيل الكحول الخاضع لعملية الغزل الكهربائي باستخدام الماء المقطر كمذيب وذلك ضمن مجال من درجات الحرارة يتراوح من 15 م° وحتى 35 م°. الرطوبة النسبية 40%، التركيز الوزني للمحلول البوليميري 14%، الجهد الكهربائي 22 كيلو فولط، المسافة بين المجمع ورأس إبرة الغزل 10 سم. إن نتائج العينات الخمسة المفحوصة باستخدام المجهر الإلكتروني أشارت إلى أن: زيادة درجة حرارة الغرفة تؤدي إلى تناقص قطر الألياف النانوية. كما تجدر الإشارة إلى أنه لا يجب تجاوز مجال درجة الحرارة كي لا يتم إغلاق فوهة الإبرة بسبب تبخر المذيب الموجود في القطرة وتحولها إلى كتلة بوليميرية صلبة.


Article
Fabrication and Investigation of Nanostructured Monolayer Porous Silicon (PSi) Based for Silicon Solar Cell Applications
التحقق من الخصائص الكهروضوئية للسلكون المسامي

Loading...
Loading...
Abstract

Fabrication of PSi is generated successfully depending upon photo-electrochemical etching process. The purpose is to differentiate the characterization of the PSi monolayer based on c-silicon solar cell compared to the bulk silicon alone. The surface of ordinary p-n solar cell has been reconstructed on the n-type region of (100) orientation in order to enhance the conversion efficiency. The process relied on varying the etching time with fixed current density. The other process conditions were kept constant, for instance, HF concentration, current density, temperature,etc. The role of different laser types and powers illuminated the n-region has been realized. In particular, the blue laser (473nm of two powers 50 and 100mW) appears to be the most operative wavelength to obtain the optimum efficiency and pore sizes as well as the etching rate. The samples were tested and characterized by the (I-V). Measurement and analyzed by SEM, PL and AFM tests. The obtained solar cell efficiency was in the range of 11% compared to the typical solar cell efficiency which was (3.34%).هدف هذه الدراسة تحضير طبقة السلكون المسامي على الوجه (n) من مفرق (p-n) المكون للخلية الشمسية الذي تكون الاضاءة من متطلبات التفاعل عنده ثم التحقق من امواصفات الجديدة للخلية الشمسية بعدة وسائل مختلفة مثل : SEM و PL و AFM. استعمل في التحضير خليط من حامض الهيدروفلوريك والايثانول اضافة الى الماء بنسبة (2:3:3) وضوء الليزر باطوال موجية و قدرات مختلفة في خلية مصنعة محليا من التفلون فيما يسمى طريقة التنميش الضوئي- الكهروكيميائي وضع السلكون فيها كقطب الانود اما الكاثود فكان من البلاتينيوم. هنالك عوامل متعددة تؤثر في هذا التفاعل اخترنا اهمها وهو زمن التنميش (10,15,20,25 ) دقيقة في حين ثبتنا بقية الاعلومات. برز الليزر الازرق (nm473) كافضل انواع الليزرات المستعملة التي اعطت افضل النتائج العملية من ناحية الكفاءة و سعة الفجوات ومعدل التنميش. كانت النتائج مشجعة اذ كانت كفاءة الخلية الشمسية الجديدة اكثر من (%11) مقارنة بالخلية السلكونية الاصلية التي كانت 3.34%)).


Article
Antibacterial Silver Nanoparticles produced by Nd:YAG Laser
دقائق الفضة النانوية المضادة للبكتريا المحضرة بليزر Nd: YAG

Loading...
Loading...
Abstract

Q-switched Nd-YAG laser of wavelengths (1060, 532 and 322 nm) with energy in the range 200 to 1000 mJ and 1 Hz repetition rate was employed to synthesis silver nanoparticles using pulse laser ablation in liquid. Effect of laser wavelength has been studied for the fundamental, second and third harmonic generation. The experimental UV-Vis absorbance data were fitted with theoretical Mie-Gans model. It is found that the smaller silver nanoparticle of 12 nm capable to terminate both Staphylococcus and Streptococcus bacteria.يعرض هذا العمل طريقة لتوليد جسيمات الفضه النانوية باستخدام ليزرالنديميوم-الياك النبضي ذو أطوال موجية مختلفة (1060, 532, 355 nm) طاقة متغيرة من 100 الى 1000 ملي جول ومعدل تكرارية 1 هرتز بطريقة التبخر الانفجاري. تمت دراسة تاثير هذه الاطوال الموجية على حجم وشكل جسيمات الفضة المحضرة, كما تم استخدام طريقه جديدة لمعرفه حجم هذه الدقائق اعتمادا على Mie-Gans Model بالأستعانة ببعض نتائج من الجانب العملي التي تم قياسها باستخدام جهاز UV-Vis Absorption ومن خلالها تم الاستنتاج ان الجسميات الاصغر حجما حضرت باستخدام ليزر الياك النبضي ذو الطول الموجي الاص , 355 nm كما تم الاستنتاج ايضا ان جسيمات الفضه بحجم اصغر من 12nm لها القابليه على قتل نوعين من البكتريا التي تعيش على جسم الانسان وهي بكتريا (Staphylococcus Streptococcus).


Article
Photoacoustic Application for Gas Detection
التقنية الضوئية الصوتية للكشف عن الغازات

Loading...
Loading...
Abstract

Laser photo acoustic spectroscopy is a technique to detect and measure trace gas using infrared laser radiation. This technology is based on the generation of acoustic wave in a gas excited by a modulated laser beam at a wavelength corresponding to the absorption line of the gas species at the resonance frequency of the acoustic resonator, and detecting this sound wave using a sensitive microphone. This work presents the experimental procedure of laser photoacoustic gas detection at different levels of concentration using Freon-12 as the sample gas. The experimental work has been accomplished by fabricating a photoacoustic cell which consists of an acoustic resonator of 50mm length and 4mm diameter. The resonator is terminated by two gas buffers and partial transmission windows for laser wavelength of 10.6µm. A sensitive microphone has been fixed in midpoint between the mirrors. A CO2 laser of effective power levels 0.7-2W has been used to induce the acoustic wave. The analysis of experimental data has been accomplished using matlab software.مطيافية الليزر الضوئيه-الصوتيه هي احدى التقنيات لكشف وقياس اثار الغازات بأستخدام اشعه الليزر تحت الحمراء. تستند هذه التقنيه على توليد موجه صوتيه في غاز مستثار بوساطه شعاع ليزر مضمن لطول موجي يتطابق مع خط الامتصاص لنوع الغاز وبتردد للتضمين يتوافق مع المرنان الصوتي المستعمل، و يستخدام مايكروفون حساس للكشف عن هذه الموجة الصوتية. يمثل هذاالعمل طريقه عمليه للكشف عن الغازات باستخدام الليزر في التقنية الضوئية-الصوتية حيث أستخدم غاز الفريون-12 كنموذج. تم انجاز التجارب العملية بتصنيع خلية ضوئية-صوتية تتألف من مرنان صوتي بطول 50ملم وبقطر4 ملم تمثل نهايتاه محجرين للغاز باستعمال نوافذ ذات سماحيه جزئيه لاشعاع 10.6µm لإحكام فتحات النهايتين. وقد أستخدم لاقط صوتي (مايكروفون) حساس تم تثبيته في منتصف المسافة بين المرآتين للكشف عن الاشاره الصوتيه. استعمل في هذا البحث ليزر ثنائى أوكسيد الكاربون وبقدرة مؤثرة بين 0.7 و 2واط لتوليد الموجه الصوتيه. وقد تم انجاز تحليل البيانات العملية باستخدام برامجية(Matlab).


Article
Process Optimization of Biosorption Hg(II), Cu(II) and Ni(II) Ions onto Dead Anaerobic Biomass using a Two-Level Full Factorial Design and Response Surface Methodology, Batch Systems
عملية تحسين الامتزازا الحيوي لايونات الزئبق ،النحاس والنيكل باستخدام الكتلة اللاهوائية الميتة باستخدام اثنين من مستوى كامل المضروب وتصميم ومنهجية الاستجابة السطحية، نظام الدفعة

Loading...
Loading...
Abstract

Dead anaerobic biomass prepared from drying bed wastewater treatment plant were used as adsorbents for the biosorption studies of mercury, copper and nickel ions from synthetic wastewater. The main and interactive effects on uptake of Hg(II), Cu(II) and Ni(II) in this study are investigated through the model equations designed by a two-level full factorial design. Experiments designed by central composite design were carried out and the process response was modeled. Heavy metals removal efficiency and uptake have sequence order Hg(II) > Cu(II) > Ni(II) under tested conditions, Hg(II) offers the strongest component that able to displace Cu(II) and Ni(II) from their sites, while Ni(II) ions was the weakest adsorbed component. Best removal efficiencies were 96.2, 90.3 and 82.4 when temperature 400C, pH 6, initial metal ion concentration 10 mg/l, biomass loading 6 g/l, contact time 180 min, and 200 rpm for Hg(II), Cu(II) and Ni(II) respectively. The results predicted using factorial regression model showed high values of regression coefficients (R2) 0.945 indicating good agreement with experimental data. The main biosorption mechanisms were complexation and physical adsorption onto natural active functional groups. It is observed that biosorption of these metals was a surface process.استخدمت الكتلة الحيوية اللاهوائية الميتة التي أعدت من احواض تجفيف محطة معالجة مياه الصرف الصحي كمادة ممتزة. تم دراسة قابيلة هذه المادة لامتزاز ايوانات كل من الزئبق, النحاس والنيكل من المياه الصناعية, وتم دراسة العوامل الرئيسة الموثرة على عملية الامتزاز وذلك من خلال دراسة العوامل الرئيسة الداخلة في هذه العملية تم تحقيق هذه الدراسة من خلال نموذج المعادلات باستخدام (two-level factorial design, central ( composite design بعد ذلك تم مقارنة النتائج العملية مع النتائج االمتنبا بها . وجد ان إزالة المعادن الثقيلة وكفاءة امتصاص اخذت التسلسل الزئبق> النحاس<النيكل, في ظل ظروف اجراء التجارب وجد ان ايونات الزئبق ذات أقوى قابلية على المتزاز باستخدام الكتلة اللاهوائية الميتة وايضا وجد ان له القدرة على إزاحة ايونات كل من النحاس والنيكل من مواقعها وتحل محلها بصورة تنافسية، في حين وجد ان أيونات النيكل أضعف عنصر قابل على الامتزاز. كانت أفضل كفائة للإزالة هي 96.2، 90.3 و 82.4 عند درجة حرارة 400C، ودرجة الحامضية 6، تركيز أيون المعدن 10 ملغ / لتر و الكتلة الحيوية 6 غرام / لتر، وقت 180 دقيقة، و 200 دورة في الدقيقة. النتائج النهائية وباستخدام نموذج الانحدار أظهرت توافق عالي يصل الى0.945 مما يدل على تطابق جيد مع البيانات التجريبية. وكانت آليات الرئيسية للامتزاز الايونات هي functional groups لوحظ أن الامتزاز الحيوي لهذه الايونات هي بصورة رئيسية تحدث على السطح.


Article
Dynamic Analysis of the Gait Cycle for Normal and Abnormal Subjects
التحليل الحركي خلال دورة المشي للاشخاص السليمين والمرضى

Loading...
Loading...
Abstract

Identification of pathological gait is the most direct application of gait analysis. The purpose of the study is to investigate the dynamics of human walking over a complete gait cycle. Level-walking experiments were performed by two-dimensional (2D) motion analysis using a digital video camera (Sony, 25 Hz) and two force plates. Kinematic data were obtained from the trajectories of 7 reflective markers using SkillSpector software (ver. 1.2.4). MATLAB software (ver. 8.1) has been adopted in this work to obtain Pedotti diagram and for inverse dynamics computations. Digital low pass Butterworth filter with zero phase-shift and cut-off frequency of 4.5 Hz was used. Joints' angular displacement, forces, and moments were obtained during gait cycle. The study was made on fourteen healthy volunteers (10 males and 4 females); a male with cerebral palsy, and an old female underwent unilateral knee arthroplasty. These data can be used as standard measures in pathology studies, as input to theoretical joint models, and as input to mechanical joint simulators.تحديد المشية المرضية هو من أكثر تطبيقات تحليل المشي. الغرض من هذه الدراسة هو تحرّي القوى المحركة للإنسانِ خلال دورة المشي الكاملة. أجريت تجارب التحليلِ الحركي الثنائي الأبعاد باستخدام كاميرا فيدوية رقمية ((Sony ومنصتين لقياس القوة نوع AMTI. تم الحصول على البيانات الحركيّة الكينماتيكية مِنْ بيانات مسارات سبعة علامات لاصقة بأستخدام برنامج SkillSpector (الإصدار 1.2.4).اعتمد برنامج MATLAB (الإصدار 8.1) لغرض الحصول على مخطط بيدوتي ولغرض حسابات معادلات الدايناميك المعكوس. أجريت تصفية رقميه للبيانات الكينماتيكية بأستخدام ((zero phase Butterworth filter بتردد ( .(4.5 Hzتم الحصول على الإزاحة الزاوية وقوى رد الفعل والعزم لمفاصل الورك والركبة والكاحل خلال المشي. أجريت دراسة المشي على أربعة عشر متطوعاً ومريضاً واحداً مصاباً بالشلل الدماغي وامرأةً كبيرة السن أجري لها تبديل مفصل الركبة الأيسر.هذه البيانات يمكن الاعتماد عليها في دراسات علم الأمراض, كمدخلات إلى نماذج التصميم للمفاصل ومحاكيات المفاصل الميكانيكية.

Table of content: volume:18 issue:2