Al-Khwarizmi Engineering Journal

1

The Optimum Conditions for Production of Soya Peptone by Acidic Hydrolysis of Soya Proteins

Mohammed B. A. G. AL-Bahri, Safa A. AL-Naimi, Sundus H. Ahammed

Pages: 1-19 English

Abstract

This study was carried out to obtain the optimum conditions necessary for the process of soya protein hydrolysis by using hydrochloric acid (as a chemical catalyst) instead of the papain enzyme (as a biological catalyst), for the production of soya peptone. These conditions are implemented to test the effect of the variables of the process of hydrolysis on the nature and quality of the product.
The production of soya peptone was studied for their importance in the process of preparing and producing the culture media used in medical and microbiological laboratories.
The process of production of soya peptone includes four main stages:
•Preparing the defatted soya flour, firstly.
•The soya protein hydrolysis, secondly.
•Purifying the product, thirdly , and then,
•Drying the product, finally.
By following the procedure of the present study, the optimum conditions for the process of soya proteins hydrolysis have been reached in present study are:
•Optimum concentration for the hydrochloric acid solution is 1N.
•Optimum hydrolysis process temperature ranged between 50-53C.
•Optimum period of hydrolysis time ranged between 17.189-19.97 hr.
The productivity of soya peptone was 38.071%, by following the procedure and the optimum production conditions of the present study.

Keywords

Soya Peptone Soybean Peptone Vegetable Peptone.

Abstract

تم انجاز هذه الدراسة لأجل إيجاد الظروف المثلى الضرورية اللازمة لعملية تميئ بروتين الصويا باستخدام حامض الهيدروكلوريك (كعامل مساعد كيميائي) بدلا من الإنزيم الباباين (كعامل مساعد حيوي) لإنتاج ببتون الصويا. هذه الظروف قد اختيرت باختبار تأثير متغيرات عملية التميئ على طبيعة وجودة المادة المنتجة.
تم دراسة إنتاج ببتون الصويا لأهميته في عملية تحضير وإنتاج الأوساط الزرعية المستخدمة في مختبرات التحليل الطبي و المايكروبايولوجي.
إن عملية إنتاج ببتون الصويا تتضمن أربع مراحل رئيسية :
• إعداد طحين الصويا مزال الدهن، أولا.
• عملية تميئ بروتين الصويا،ثانيا.
• تنقية الناتج، ثالثا.
• وأخيرا تجفيف الناتج النهائي.
بأتباع خطوات العمل الموضحة في الدراسة الحالية،أمكن التوصل إلى الظروف المثلى اللازمة لعملية تميئ بروتين الصويا، و ألمبينه في أدناه :
• أفضل تركيز لمحلول حامض الهيدروكلوريك أللازم لعملية تميئ بروتين الصويا هو 1 ع.
• أفضل درجة حرارة لعملية تميى بروتين الصويا تتراوح بين 50 –53 °م .
• أفضل فترة زمنية لتميئ بروتين الصويا تتراوح بين 17.189 – 19.97 ساعة.
إذ بلغت الإنتاجية لببتون الصويا بإتباع خطوات العمل و الظروف المثلى للإنتاج الموضحة في الدراسة الحالية 38.071 %.

2

Mass Transfer Coefficient During Cathodic Protectionof Low Carbon Steel in Seawater

Khalid W. Hameed, Anees Abdullah Khadom, Ameel Mohammed Rahman

Pages: 20-32 English

Full Text Issues

Abstract

The aim of this research is to calculate mass transfer coefficient, kd, during cathodic protection of low carbon steel in neutral seawater (3.5% W/V NaCl in distilled water with pH = 7). Two types of cathodic protection were used:
First: Sacrificial anode cathodic protection (SACP) were a pipeline of steel carrying seawater using zinc as a sacrificial anode and with variable temperatures ranged (0 – 45oC) and volumetric flow rate ranged (5 – 900 lit/hr). It was found that the kd increases with increasing temperature and volumetric flow rate of seawater, where kd ranged (0.24×10-6 – 41.6×10-6 m/s).
Second: Impressed current cathodic protection (ICCP) technique adopting a rotating vertical steel cylinder in seawater with variable temperatures ranged (0 – 45oC) and rotating velocity ranged (0 – 400 rpm). It was found that the kd increases with increasing temperature and rotating velocity, where kd ranged (7.25×10-6 – 36.82×10-6 m/s).

Keywords

carbon steel. Cathodic Protection Momentum Transfer Reynolds Number

Abstract

الهدف من البحث هو حساب معامل انتقال المادة, kd , خلال الحماية الكاثودية لحديد واطئ الكاربون في مياه البحر المتعادل (%3.5 NaCl وزن\حجم في الماء المقطر و دالة حامضية = 7). تم استخدام طريقتين من الحماية الكاثودية:
الاولى: الحماية الكاثودية بطريقة أنود التضحية لأنبوب الحديد حاملاًً مياه البحر بأستخدام قطب الخارصين كأنود تضحية عند المتغيرات الاتية: درجة الحرارة بمدى (0 – 45 هم) ومعدل جريان حجمي بمدى (5 – 900 لتر\ساعة). لقد وجد أن kd يزداد بزيادة درجة الحرارة وزيادة معدل الجريان الحجمي او رقم رينولد , حيث تراوحت قيمة kd .(0.24×10-6 – 41.6×10-6 m/s)
الثانية: الحماية الكاثودية بطريقة التيارالمسلط لأسطوانة حديدية مدورة عمودياً في مياه البحر المتعادل عند المتغيرات الاتية: درجة الحرارة بمدى (0 – 45 هم) وسرعة تدوير بمدى (0 – 400 دورة\دقيقة). لقد وجد أن kd يزداد بزيادة درجة الحرارة وزيادة سرعة تدوير الاسطوانة او رقم رينولد, حيث تراوحت قيمة kd .(7.25×10-6 – 36.82×10-6 m/s)

3

Investigation of Thermal Stress Distribution in Laser Spot Welding Process

Osamah F. Abdulateef

Pages: 33-41

Full Text Issues

Abstract

The objective of this paper was to study the laser spot welding process of low carbon steel sheet. The investigations were based on analytical and finite element analyses. The analytical analysis was focused on a consistent set of equations representing interaction of the laser beam with materials. The numerical analysis based on 3-D finite element analysis of heat flow during laser spot welding taken into account the temperature dependence of the physical properties and latent heat of transformations using ANSYS code V.10.0 to simulate the laser welding process. The effect of laser operating parameters on the results of the temperature profile were studied in addition to the effect on thermal stresses and dimensions of the laser welded workpiece which showed good correlations between analytical and numerical results. It was found that the temperature gradients during laser welding are usually very large and it was viewed that very high temperature at the center of the workpiece, and is decreased very significantly as propagating along the radial direction. Also it found that the thermal residual stresses around the laser spot due to plastic strains were very small and localized within 1.0 mm range. It is concluded that the laser welding process is effective to reduce the welding residual stress. The stresses along the lateral direction of the workpiece changed from compression at the spot under the laser beam and tension away from the spot at the end of welding to tension at the spot under the laser beam and compression away from the spot when it cooled, which are in a good agreement with the published results.

Keywords

Laser-spot welding Non-linear thermal stress. Residual stress

Abstract

يهدف هذا البحث الى دراسة عملية اللحام النقطي بالليزر لصفائح الكاربون المنخفض الفولاذية تحليليا و عدديا. الجانب التحليلي أعتمد على مجموعة ثابتة من المعادلات التي تمثل التفاعل بين شعاع الليزر والمعدن. أما الجانب العددي فقد أستند على تحليل عنصر ثلاثي الأبعاد لتمثيل الحرارة المتولدة أثناء عملية اللحام النقطي أخذين بنظر الأعتبار أعتماد الخصائص الفيزيائية والحرارة الكامنة على درجات الحرارة بأستخدام برنامج ANSYS 10.0 متعدد الأغراض. تم في هذا البحث دراسة تأثير متغيرات شعاع الليزر على توزيع درجات الحرارة, الأجهاد الحراري, وأبعاد منطقة الليزر. لقد لاحظنا من خلال النتائج وجود أرتباط جيد بين الجانبين التحليلي والعددي. وقد تم ملاحظة حصول أرتفاع كبير جدا في درجات الحرارة أثناء اللحام بالليزر في مركز البقعة ثم يبدأ بالتناقص بصورة كبيرة كلما أبتعدنا بالأتجاه الشعاعي. كذلك تمت ملاحظة تولد أجهاد حراري متبقي حول بقعة الليزر بسبب الأنفعال اللدن موزعا في منطقة ضيقة جدا لاتتجاوز 1.0 ملليمتر وهذا يدل على أن عملية اللحام بالليزر فعالة لتخفيض الأجهادات الحرارية المتبقية نتيجة عملية اللحام. ايضا تم الأستنتاج بأن الإجهاد على طول الإتّجاه الجانبي للقطعة الملحومة قد تغيّر من الأجهاد الأنضغاطي في البقعة تحت شعاع الليزر وأجهاد شد بعيدا عن البقعة في لحظة نهاية اللحام إلى أجهاد شد في البقعة تحت شعاع الليزر وأجهاد أنضغاط بعيدا عن البقعة عندما برّدت، وهذا يتوافق مع الأدبيات المنشورةالتي لها علاقة بالموضوع.

4

Numerical Computations of Transonic Critical AerodynamicBehavior of a Realistic Artillery Projectile

Ahmed F. M. Kridi

Pages: 42-52 English

Full Text Issues

Abstract

The determination of aerodynamic coefficients by shell designers is a critical step in the development of any projectile design. Of particular interest is the determination of the aerodynamic coefficients at transonic speeds. It is in this speed regime that the critical aerodynamic behavior occurs and a rapid change in the aerodynamic coefficients is observed. Two-dimensional, transonic, flow field computations over projectiles have been made using Euler equations which were used for solution with no special treatment required. In this work a solution algorithm is based on finite difference MacCormack’s technique for solving mixed subsonic-supersonic flow problem. Details of the asymmetrically located shock waves on the projectiles have been determined. Computed surface pressures have been compared with experimental data and are found to be in good agreement. The pitching moment coefficient, determined from the computed flow fields, shows the critical aerodynamic behavior observed in free flights.

Keywords

Artillery Projectile CFD Euler Equation MacCormack’s technique.

Abstract

أن تحديد عوامل ديناميكا الهواء من قبل مصممين الشكل الخارجي للمقذوفات هي خطوة حاسمه في تطوير أي نوع من المقذوفات إن من أهم الأمور هي تحديد عوامل ديناميكا الهواء للسرعات القريبة من سرعة الصوت حيث أن سلوك ديناميكا الهواء الحرج يظهر في نظام السرعة القريبة من سرعة الصوت ويتم مراقبة التغير السريع في عوامل ديناميكا الهواء . وقد تم إجراء حساب مجال جريان ذات البعدين في المنطقة الانتقالية (القريبة من سرعة الصوت) باستخدام الحل الجبري اللوغارتمي استنادا إلى طريقة الاختلاف المحدد بأسلوب تقنية ماكورماك لحل معادلة أويلر لدراسة مشكلة تدفق الهواء في المنطقة المختلطة فوق الصوتية ودون الصوتية وقد تم تحديد تفاصيل وقيم الموجات الصدمية الغير متناظرة وقد تم مقارنة الضغوط المحسوبة على السطح مع البيانات التجريبية العملية و كانت متقاربة بشكل جيد. وتم حساب تأثير معامل عزم الانقلاب على الطيران الحر للمقذوف للمناطق الحرجة الصوتية وتأثيرها على طيران المقذوف.

5

Monitoring and Quality Control of Stud Welding

Nabeel K. Abid Al-Sahib, Hussam K. Abdul Ameer, Saif Ghazy Faisal Ibrahim

Pages: 53-70 English

Full Text Issues

Abstract

This study is conducted to carry out a straightforward way appropriate for quality monitoring and stability of arc stud welding process, followed by a number of procedures to control the quality of welded samples, namely torque destructive testing and visual inspection context. Those procedures were being performed to support the monitoring system and verify its validity. Thus, continuous on-line monitoring guarantees earlier discovering stud welding defects and avoiding weld repeatability. On-line welding electronic monitoring system is for non destructive determining if a just completed weld is satisfactory or unsatisfactory, depending on welding current peak value detected by the system. Also, it has been observed significant harmonize which is mutually linking the monitored current peak values and quality control measures. So this concept is accordingly contributed in the process of supporting the fundamental objective of this research. On the other hand, two feed-forward neural networks have been developed for monitoring and control arc stud welding quality. First network predicts two output quality parameters (current peak value) and (torque testing value at failure). Second, predicts one output quality parameter (visual inspection). Networks have been trained to a set of data, which made them ready to receive new information for subsequent quality parameters prediction. Both networks showed up good response and acceptable results

Keywords

Arc stud welding Current peak value Electronic Welding monitoring system Neural Networks. Stud welding torque test

Abstract

تم في هذا البحث تصميم و تصنيع منظومه لمراقبة جوده لحام البراغي من خلال قياس قيمة التيار العظمى عند عملية اللحام. حيث ان استخدام منظومة المراقبه المباشره يضمن اكتشاف مبكر لعيوب اللحام و بالتالي ضمان جوده مقبوله لعملية اللحام. تم تنفيذ عدد من اجراءات السيطره النوعيه للعينات الملحومــــه المتمثلــــه بفحـــص العزم الاتلافــــــــي و اجراءات الفحـــــص بالبصر ( Visual Inspection) لبيان فعالية المنظومه و دراسة بعض الخصائص و العيوب المحتمل حدوثها في عمليــــة لحـــــام البراغــــي. ان منظومــــة المراقبــــه المباشره عبـــاره عن نظــــام الكترونــــي ، هدفه تحديد حالة اللحام الناتج فيما اذا كانت ناجحه او فاشله بطريقه غير تدميريه اعتمادا على قيمة التيار العظمى التي تعرضها المنظومه لحظيا عند اكتمال اللحام. تتكون المنظومه من جزئين رئيسسين ، الجــــزء الاول: متحــــــــــسس التيـــــــار او مايسمى بــمحول التيـــــــــــــار ( CT ) ، و الجزء الثاني عباره عن جهاز مراقبة قيمة التيار العظمى ( CPM ). في دائره متحسس التيار( CT ) يتم تحسس الموجات الكهرومغناطيسيه المتولده حول كابل اللحام و يحولها الى اشارة تيار كهربائي بنسبه تحويل ( ١٠٠٠\ ٥ ). في دائره (CPM) ، تمر اشارة التيار بعدد من الدوائــــــــر الالكترونيــــــه لاجـــل كشف و ايجاد قيمة التيــــار العظمــــى و عرضهـــــا على هيئـــــة ارقام عشريه (0 → 9 ) مباشره خلال عمليه تنفيذ دوره اللحام الواحده. تم ملاحظة علاقة توافقيه متبادله تربط قيمة التيار العظمى باجراءات السيطره النوعيه و تقييم مستوى جودة اللحام الذي يؤكد صلاحية استخدام نظام المراقبه الالكتروني المباشر و يدعم الهدف الرئيسي لهذه الدراسه. ايضا تم اعداد شبكتين عصبيتين لمراقبة مستوى الجوده في عملية لحام البراغي بالقوس الكهربائي. الشبكه الاولى تنبأت بعاملين من عوامل جودة اللحام و هي (القيمه العظمى للتيار) و( قيمة فحص العزم الاتلافـــي عند نقطة الفشـــــل) بينمــــا الشبكـــــه الثانيه تنبأت بعامـــــل جوده واحد و هـــــو (مستوى الفحص بالبصر). دربت الشبكتان على مجموعه من البيانات التي اخذت من التجارب العمليه و اظهرت نتائج مقبوله.

6

A Proposed Artificial Intelligence Algorithm for Assessing of Risk Priority for Medical Equipment in Iraqi Hospital

Ali Hussian Ali Al Timemy, Shetha K. Abid, Nebras H. Ghaeb

Pages: 71-82 English

Full Text Issues

Abstract

This paper presents a robust algorithm for the assessment of risk priority for medical equipment based on the calculation of static and dynamic risk factors and Kohnen Self Organization Maps (SOM). Four risk parameters have been calculated for 345 medical devices in two general hospitals in Baghdad. Static risk factor components (equipment function and physical risk) and dynamics risk components (maintenance requirements and risk points) have been calculated. These risk components are used as an input to the unsupervised Kohonen self organization maps. The accuracy of the network was found to be equal to 98% for the proposed system. We conclude that the proposed model gives fast and accurate assessment for risk priority and it works as promising tool for risk factor assessment for the service departments in large hospitals in Iraq.

Keywords

and Risk Priority. neural networks Risk factors SOM

Abstract

يقدم البحث خوارزمية لتقييم اولويات الخطورة للاجهزة و المعدات الطبية في المستشفيات العراقية معتمدا على حساب عوامل الخطورة الساكنة والديناميكية وخرائط كوهونين ذاتية التنظيم. تم حساب اربع متغيرات خطورة ل 345 جهاز طبي مختلف. تم اخذ هذه العينات من مستشفى اليرموك التعليمي و مستشفى الشهيد عدنان للجراحات التخصصية في بغداد. تم حساب مكونات الخطورة الاستاتيكية (وظيفة الجهاز و الخطورة المادية ) و مكونات الخطورة الديناميكية ( متطلبات الصيانة و نقاط الخطورة ).
هذه المكونات استعملت كمدخلات للشبكة العصيبية وهي من نوع خرائط كوهونيين الذاتية التنظيم. لاختبار كفاءة الخوارزمية، تم حساب نسبة التمييز للشبكة ووجد انه 98% ومن هذا البحث نستنتج النظام المقترح يعطي تقييم سريع ودقيق لاولوية الخطورة و يعمل كأداة واعدة لتقييم عامل الخطورة في اقسام الصيانة في المستشفيات الكبيرة في العراق.

7

Multidimensional Systolic Arrays of LMS AlgorithmAdaptive (FIR) Digital Filters

Riyadh A.H. AL-Helali, Bakir A. R. Al-Hashemy

Pages: 83-93 English

Full Text Issues

Abstract

A multidimensional systolic arrays realization of LMS algorithm by a method of mapping regular algorithm onto processor array, are designed. They are based on appropriately selected 1-D systolic array filter that depends on the inner product sum systolic implementation. Various arrays may be derived that exhibit a regular arrangement of the cells (processors) and local interconnection pattern, which are important for VLSI implementation. It reduces latency time and increases the throughput rate in comparison to classical 1-D systolic arrays. The 3-D multilayered array consists of 2-D layers, which are connected with each other only by edges. Such arrays for LMS-based adaptive (FIR) filter may be opposed the fundamental requirements of fast convergence rate in most adaptive filter applications.

Keywords

Adaptive signal processing LMS algorithm VLSI signal processing.

Abstract

تتضمن المقالة تصميم منظومات بشكل مصفوفات من المعالجات (الخلايا الانقباضية في جسم الإنسان) لخوارزمية مربع أدنى معدل للمرشح الرقمي وذلك باستخدام طريقة بتمثيل (تحويل) الخوارزميات الرياضية المنضمة (المرتبة) إلى منظومة من المعالجات المتوازية.
بلأعتماد على مصفوفة المعالجات الأحادية الأبعاد للمرشح الرقمي والذي بدوره يعتمد في عمله على مجموع حاصل ضرب مصفوفة الإخراج, تم أشتقاق مجموعة أنواع من المصفوفات والتي تشكل ترتيب منظم من المعالجات (الخلايا) وطريقة الارتباط الداخلي بين هذه الخلايا والتي تجعلها مهمة الاستخدام في دوائر التكامل القياسية الكبيرة جدا" (VLSI). إن الزمن المستغرق للحصول على قيمة واحدة قد أنخفض وكذلك معدل الإخراج قد ازداد مقارنة" بمصفوفات ذات الأبعاد الأحادية.
إن المصفوفة الثلاثية الأبعاد والمتعددة الطبقات تتألف من طبقات ثنائية الأبعاد والتي ترتبط مع بعضها البعض عن طريق الحافات فقط, إن مثل هذه المصفوفات لخوارزمية مربع أدنى معدل للمرشح الرقمي يمكنها تلبية الاحتياجات في تسريع معدل الاقتراب للناتج النهائي في معظم تطبيقات المرشحات الرقية الملائمة.

Al-Khwarizmi Engineering Journal

Articles in This Issue

The Optimum Conditions for Production of Soya Peptone by Acidic Hydrolysis of Soya Proteins

Abstract

Keywords

Abstract

Mass Transfer Coefficient During Cathodic Protectionof Low Carbon Steel in Seawater

Abstract

Keywords

Abstract

Investigation of Thermal Stress Distribution in Laser Spot Welding Process

Abstract

Keywords

Abstract

Numerical Computations of Transonic Critical AerodynamicBehavior of a Realistic Artillery Projectile

Abstract

Keywords

Abstract

Monitoring and Quality Control of Stud Welding

Abstract

Keywords

Abstract

A Proposed Artificial Intelligence Algorithm for Assessing of Risk Priority for Medical Equipment in Iraqi Hospital

Abstract

Keywords

Abstract

Multidimensional Systolic Arrays of LMS AlgorithmAdaptive (FIR) Digital Filters

Abstract

Keywords

Abstract