Al-Khwarizmi Engineering Journal

1

Performance Assessment of Pile Embedded in Expansive Soil

Bushra S. Albusoda, Laith A. Al-Anbary

Pages: 1-9 English

Abstract

An evaluation for the performance of model pile embedded in expansive soil was investigated. An extensive testing program was planned to achieve the purpose of this research. Therefore, special manufactured system was prepared for studying the behavior of model pile having different length to diameter ratios (L/D). Two types of piles were used in this research, straight shaft and under reamed piles. The effect of model pile type, L/D ratio and number of wetting drying cycles were studied. It is observed that significant reductions in pile movement when under reamed piles were considered. A proposed design charts was presented for straight shaft and under reamed piles to estimate the length of both types of piles that is required to exert minimized uplift pressure when the soil swells.

Keywords

expansive soil pile model pile movement. reamed piles wetting drying cycles

Abstract

تم تقييم اداء انموذج لركيزه مغروسة في تربة انتفاخية من خلال برنامج فحص تم التخطيط له لتحقيق هدف هذه الدراسة.لذلك تم تصنيع نظام خاص لدراسة خواص انموذج الركيزة باطوال مختلفة اي بنسب طول الى قطر مختلفة.نوعين من الركائز تم اعتمادها في هذا البحث، الركائز الأعتيادية والركائز ذات التوسع.تم دراسة تأثير نوع الركيزة،نسبة طول الركيزة الى قطرها وعدد دورات الترطيب التجفيف على تصرف الركائز.لوحظ نقصان واضح في حركة الركيزة الى اعلى عند استخدام الركائز ذات التوسع. مخطط تصميم تم اقتراحه للركائز الأعتيادية والركائز ذات التوسع لتخمين طول الركيزة المطلوب بحيث ينتج عنه اقل مايمكن من ضغط الأصعاد عند انتفاخ التربة.

2

Physical and Mechanical Properties of Synthesized Doped Nanoferrite

Fadhil A. Chyad, Mohammed S. Hamza, Zainab I. Dhary

Pages: 10-17 English

Full Text Issues

Abstract

Nanoferrite materials have been synthesized by sol-gel auto combustion method. The effect of doping different percentages of Y2O3 (0.34 µm) on the physical and mechanical properties of selected mixed ferrite [(Li2.5Fe0.5) 0.9(Co4Fe2O4) 0.1] by adding 10% Cobalt ferrite was studied. Physical properties (i.e. .density, porosity and water absorption) were affected by the doping, where the density increased about 32% at 6 wt% Y2O3, while porosity has a drastically decreased about 80% at 6% Y2O3 and has a correlation effect on the mechanical properties(Splitting tensile strength and Vickers microhardnss). The fracture strength at 1 % wt. of Y2O3 has doubled value of the undoped sample and then decreased. The same behavior shows with the testing of Vickers micro hardness.SEM ( Scanning electron microscopy ) micrographs revealed that the microstructure of the fracture surface of the samples consist of detached approximately closely packed particles and also showed the formation of micro agglomerated particles with some voids . By doping with Y2O3 the pores decreased and a dense material obtained

Keywords

Density Nanoferrite splitting strength Vickers micro hardness. Y2O3

Abstract

حضرت مواد الفرايت النانوية بطريقة ( السول – جيل ) ذاتية الاحتراق وتم دراسة تأثير اضافة نسب مختلفة من اليتيريا ذو حجم حبيبي (0.34) مايكرون على الخواص الفيزيائية والميكانيكية للفرايت المحضر[(Li2.5Fe0.5)0.9(Co4Fe2O4)0.1] . ان الخواص الفيزيائية مثل ( الكثافة والمسامية وامتصاصية الماء ) تأثرت باضافة اليتيريا حيث ازدادت الكثافة بزيادة نسب الاضافة اما المسامية فقد تقلصت بصورة كبيرة والتي لها تأثير على الخواص الميكانيكية مثل ( متانة الشد وصلادة فيكرز ) . تضاعفت متانة الكسر عند بنسبة (1%) من اليتيريا ومن ثم تناقصت . نفس التصرف عند حساب صلادة فيكرز. اظهرت صور الالكتروني الماسح بأن التركيب المجهري لسطح الكسر للنماذج يحتوي تقريبا على حبيبات متجاورة متراصة وكذلك تكوين دقائق مايكروية متجمعة مع وجود فجوات . وبعد باضافة اليتيريا قلت المسامات وتم الحصول على مادة اكثر تراصاً.

3

Thermal Behaviour of Paraffin Wax/Poly Vinyl Alcohol Composite Material

Aseel Basim ALubaidi, Falak O. Abas, Raghad A.Abass, Nazar J. Abdulredhi

Pages: 18-26 English

Full Text Issues

Abstract

Polymer additives binder system provides many properties useful in thermal energy storage (TES) then developed the efficient energy storage materials and green strength bodies system.This paper studies the thermal energy storage property for polyvinyl alcohol (PVOH) / paraffin wax (WPw) blends. To enhance paraffin wax thermal conductivity, PVOH as a material which high conductivity was employed. A fixed weight of Paraffin wax was dispersed with PVOH heterogeneously at different additive weights ratios of PVOH/Pw (50/50, 67/33, 75/25, and 80/20) wt. ratio respectively. The composite material was prepared using wetted pressing method. Both base materials (polyvinyl alcohol and paraffin wax) were scanned using differential scanning calorimeter (DSC) under non-isothermal conditions, the result was analysed to determine the thermal transition temperature of PVOH and paraffin wax base material. The thermal decomposition of PVOH and waste paraffin wax proved that high transition temperature (TG) for PVOH reached 209ᴼc rather than wax of 60ᴼc respectively. This result shows that PVOH suppress the thermal stability of PVOH/waste paraffin wax composites. Afterward examines the thermal conductivity enhancement using Lee- disk techniques. Composite materials PVOH/paraffin wax have a high thermal conductivity which increases thermal conductivity of waste paraffin wax as a heat storage media and this allows to apply change in phase with wide range of temperatures, and the highest decreased ratio of phase-change heat is very low, compared to that of paraffin only. Therefore, PVOH, added to paraffin which has significant potential for enhancing the thermal storage characteristics of paraffin. A wax/PVOH system acts as strength body resistance to sever contact of both air and moisture then a moisture absorbance percent was achieved by use both Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) techniques and moisture solutions (100% H2O) for all pure and composite material system Pw/PVOH, the results shows high resistance to ambient conditions (air/ moisture) for composite system rather than pure materials (PVOH and Pw).

Keywords

green strength bodies. PVOH/ Pw system TES property thermal behaviour Thermal energy storage

Abstract

يوفر نظام المضافات البوليمرية الجديد العديد من الخصائص المفيدة في تخزين الطاقة الحرارية(TES) ، فضلا عن ذلك فهي مواد صديقة للبيئة وذات قوة ومتانة عالية.
والدراسة الحالية تعنى بتصميم مواد متراكبة خازنة للطاقة الحرارية وتحضيرها ، حيث تمزج مادة بولي فينيل الكحول PVOH بوصفها مادة ذات الموصلية العالية (PVOH) / مع شمع البارافين (PW)، لتعزيز التوصيل الحراري لشمع البارافين ، تم تصميم المادة المتراكبة بمزج وزن ثابت من شمع البارافين (WPW مع نسب وزانية مختلفة لمادة بولي فينيل الكحول (PVOH)/ مادة الشمع وهي على التوالي (100/0، 50/50،67/33، 75/25، 80/20)، وذلك باستخدام طريقة الكبس الرطبة.
وتم على حد سواء اجراء الفحوصات الاولية للمواد الأساسية (بولي فينيل الكحول وشمع البارافين) باستخدام االمسعر التفاضلي الماسح (DSC) تحت ظروف تشغيلية غير مثالية، تم تحليل النتيجة لتحديد درجة حرارة التحول الحرارية ( درجة حرارة الانتقال الزجاجية) للمواد بولي فينيل الكحول ( PVOH) وشمع البارافين. ان التحلل الحراري لمادة بولي فينيل الكحول PVOH ونفايات شمع البارافين أثبتت أن ارتفاع درجة حرارة التحول (TG) ل PVOH بلغت 209̊م مقارنة بالشمع ذي درجة التحول 60̊م على التوالي. هذه النتيجة تظهر أن مادة بولي فينيل الكحول PVOHذات الاستقرار الحراري قد دعمت النظام المتراكب للPVOH / شمع البارافين. وفيما بعد تم دراسة خاصية التوصيل الحراري وذلك باستخدام تقنية قرص- لي. المواد المركبة PVOH / شمع البارافين ان مادة بولي فينيل الكحول تمتلك الموصلية الحرارية العالية مما يزيد التوصيل الحراري من شمع البارافين بوصفها وسائط التخزين الحرارية وهذا يسمح لهذه المادة لتكون قابلة للتطبيق على نطاق أوسع من درجات الحرارة، وتخلصت هذه المادة من تغير مواصفاتها عند درجات حرارة منخفضة، مقارنة بما كان عليه البارافين من قبل. ولذلك فان مادة بولي فينيل الكحول PVOH أضافت لمادة البارافين التي لديها إمكانات كبيرة لتعزيز خصائص التخزين الحراري الى العمل باستقرارية حرارية عالية.
كما ان مقاومة النظام المتراكب للظروف البيئية عند تعرضه لكل من الهواء والرطوبة تم تقيمه للنظام المتراكب شمع البارفين/ PVOH وذلك باستخدام فحص الامتصاصية والنسبة المئوية للرطوبة عن طريق استخدام تقنيات الفحص (جهاز فورييه الطيفي بالأشعة تحت الحمراء (FTIR) ، ومحلول الرطوبة ذو تركيز(100٪ H2O) )، لجميع المواد الاساس (بولي فينيل الكحول ، شمع البرافيين ، والنظام المتراكب PW / PVOH)، واظهرت النتائج مقاومة عالية للظروف المحيطة (الهواء / الرطوبة) لنظام متراكب مقارنة بالمواد االاساس PVOH وPW .

4

Large Eddy Simulation in Duct Flow

Jalal M. Jalil, Ihab Omar Abbas

Pages: 27-33 English

Full Text Issues

Abstract

In this paper, the problem of developing turbulent flow in rectangular duct is investigated by obtaining numerical results of the velocity profiles in duct by using large eddy simulation model in two dimensions with different Reynolds numbers, filter equations and mesh sizes. Reynolds numbers range from (11,000) to (110,000) for velocities (1 m/sec) to (50 m/sec) with (56×56), (76×76) and (96×96) mesh sizes with different filter equations. The numerical results of the large eddy simulation model are compared with k-ε model and analytic velocity distribution and validated with experimental data of other researcher. The large eddy simulation model has a good agreement with experimental data for high Reynolds number with the first, second and third mesh sizes and the agreement increase near the wall of the duct. The percentage error for the large eddy simulation model with experimental data of the (56×56) mesh size is less than 18 % and for the (76×76) mesh size is also less than 17% and for the (96×96) mesh size is less than 16 %. The large eddy simulation model show high stability and do not need extra differential equation like the k-ε model and a great saving in time and computer memory was achieved.

Keywords

computational fluid-dynamics. Large-eddy simulation turbulence model

Abstract

في هذا البحث تم دراسة تطور الجريان المضطرب دراسة نظرية عددية خلال مجرى مربع المقطع من خلال نتائج نظرية لتوزيع السرعة باستخدام نظرية محاكاة الدوامة الكبيرة ثنائية الابعاد لارقام رينولدز تتراوح من(11,000) الى (110,000) وسرع تتراوح من (m/sec 1) الى (50 m/sec) و معادلات تصفية مختلفة و شبكات مختلفة مثل الشبكات (56×56) و (76×76) و (96×96).النتائج النظرية لنموذج محاكاة الدوامة الكبيرة تم مقارنتها مع نموذجين اخرين (k-ε) للاضطراب والنموذج التحليلي. تم ايضا مقارنة النتائج النظرية لنموذج محاكاة الدوامة الكبيرة مع النتائج المختبرية لباحث سابق وكانت النتائج تشير الى وجود تقارب جيد بين النظريتين العدديتين محاكاة الدوامة الكبيرة و نموذج للاضطراب والنتائج المختبرية لارقام رينولدز العالية نسبيا باستخدام الشبكة الاولى والثانية والثالثة ويزداد التقارب بالقرب من الجدار.علما ان النسبة المئوية للخطأ كانت اقل من 18% لنموذج محاكاة الدوامة الكبيرة مع النتائج المختبرية لنفس الباحث باستخدام الشبكة (56×56) وللشبكة (76×76) اقل من 17% ايضا. في حين كانت نسبة الخطا باستخدام الشبكة (96×96) اقل من 16% . نظرية محاكاة الدوامة الكبيرة توضح استقراية عالية ولا تحتاج متغيرات كثيرة ومعادلات تفاضلية اضافية للحل كما في نظرية (k-ε) كما توفر الوقت و سعة الذاكرة للحاسوب.

5

Using Activated Carbon developed from Iraqi Date Palm Seeds as Permeable Reactive Barrier for Remediation of Groundwater Contaminated with Copper

Ziad T. Abd Ali

Pages: 34-44 English

Full Text Issues

Abstract

The possibility of using activated carbon developed from date palm seeds wastes as a permeable reactive barrier (PRB) to remove copper from polluted shallow groundwater was investigated. The activated carbon has been developed from date palm seeds by dehydrating methods using concentrated sulfuric acid. Batch tests were performed to characterize the equilibrium sorption properties of new activated carbon in copper-containing aqueous solutions, while the sandy soil (aquifer) was assumed to be inert. Under the studied conditions, the Langmuir isotherm model gives a better fit for the sorption data of copper by activated carbon than other models. At a pilot scale, One-dimensional column experiments were performed, and an integrated model based on the solution of an advection-reaction-dispersion mass balance equation, using COMSOL Multiphysics 3.5a software which is based on finite element method, was developed to study the space and time concentration of copper within groundwater. Experimental and numerical results proved that the PRB represents a potential role in the restriction of the copper plume migration. Also, these results showed that the greater thickness of PRB results in a better treatment of copper and that the barrier starts to saturate with contaminant as a function of the travel time. However, a good agreement between the predicted (theoretical) and experimental results with RMSE not exceeded the 0.08 proved these methods are effective and efficient tools in description of copper transport phenomena adopted here.

Keywords

Activated Carbon Copper date palm seeds Groundwater Permeable reactive barrier Transport.

Abstract

في هذا البحث يتم التحقق من امكانية استخدام الكاربون المنشط المطور من بذور تمر النخيل كجدار تفاعلي نفاذ لازاله النحاس من المياه الجوفيه الضحله. الكاربون المنشط صنع من بذور تمر النخيل عن طريق عملية ( dehydration method) باستخدام حامض الكبريتيك المركز. عمليات الدفع (batch) تم استخدامها لايجاد خواص التوازن في عملية امتزاز النحاس على سطح الكاربون المنشط بينما التربة الرملية تم فرضها على انها خامله. النتائج العمليه اشارت بان الموديل لانكميرهوالافضل تطابقا لوصف عملية الامتزاز بالمقارنه بالموديلات الاخرى بنفس ظروف الدراسه. تم استخدام عمود باتجاه واحد (1D) لمحاكاة جريان المياه الجوفيه باتجاه واحد معتمدا على معادله (adv. - disp. equation) والتى تم حلها باستخدام برنامج الكومسول. النتائج العدديه والعمليه اثبتت ان الجدار التفاعلى النفاذ يؤدي دورا مهما في اعاقه الملوث وكذلك ان عملية الازالة تزداد بزيادة سمك الحاجز وقد ظهر توافق جيد مابين نتائج الكومسول والعملى.

6

Energy and Exergy Analysis on Modified Closed Wet Cooling Tower in Iraq

Qasim Saleh Mahdi, Hayder Mohammad Jaffal

Pages: 45-59 English

Full Text Issues

Abstract

The present study involves experimental analysis of the modified Closed Wet Cooling Tower (CWCT) based on first and second law of thermodynamics, to gain a deeper knowledge in this important field of engineering in Iraq. For this purpose, a prototype of CWCT optimized by added packing under a heat exchanger was designed, manufactured and tested for cooling capacity of 9 kW. Experiments are conducted to explore the effects of various operational and conformational parameters on the towers thermal performance. In the test section, spray water temperature and both dry bulb temperature and relative humidity of air measured at intermediate points of the heat exchanger and packing. Exergy of water and air were calculated by applying the exergy destruction method on the cooling tower. Experimental results showed a significant performance improvement when using packing on the CWCT. It can be observed that the thermal efficiency for the CWCT with packing under a heat exchanger and CWCT with packing above the heat exchanger are approximately 40% and 25% higher than that of the CWCT without packing respectively. As another part of the experiment results, it is indicated that the exergy destruction is directly proportional to air flow rate, cooling water flow rate, inlet cooling water flow rate and inlet Air Wet Bulb Temperature (AWBT) whereas, it is inversely proportional with spray water flow rate. In comparison with the cooling capacity of the tower, it was found that the exergy destruction approximately less than 20%. Exergy efficiency behavior is inversely proportional with the behavior of the exergy destruction. Empirical correlations are obtained to predict water film heat transfer coefficient and air-water mass transfer coefficient considering the influences of operational parameters.

Keywords

closed wet cooling tower CWCT Exergy packing thermal performance.

Abstract

تتضمن هذه الدراسة تحليلاً عملياً لبرج تبريد رطب مغلق مطور على فق قانوني الديناميك الحرارية الأول والثاني من أجل زيادة المعرفة في هذا الحقْل الهندسي المهم في العراق. لهذا الغرض صمم وصنع واختبر انموذج مطوّر لبرج تبريد مغلق رطب بإضافة حشوات لسعة تبريد (9 كيلو واط). أجريت التجارب لتوضيح تأثيرات المعاملات التشغيلية والتصميمة على الأداء الحراري للبرج. في مقطع الاختبار ودرجة حرارة ماء الرش وكل من درجة الحرارة الجافة والرطوبة النسبية للهواء التي تم قياسها في نقاط متوسطة للمبادل الحراري والحشوة .الطاقة المتاحة للماء والهواء تم حسابها بتطبيق طريقة تحطيم الطاقة المتاحة على برج التبريد. إن النتائج التجريبية وضحت تحسيناً ملموساً للأداء الحراري عند إضافة الحشوة إلى البرج المغلق. وتم ملاحظة الأداء الأفضل عند إضافة الحشوة اسفل المبادل الحراري على الرغم من كبر ضياع الطاقة المتاحة لهذه الحالة. وجد أن الكفاءة الحرارية عند إضافة الحشوة اسفل واعلى المبادل الحراري بأفضية تصل إلى نسبة 40% و25% مقارنة مع برج التبريد المغلق بدون إضافة الحشوة على التوالي. لوحظ كذلك أن الطاقة المتاحة المحطمة تتناسب تناسباً مباشراً مع تدفق الهواء تدفق ماء التبريد ,درجة حرارة الدخول لماء التبريد ودرجة حرارة الهواء الرطبة الداخلة للهواء بينما تتناسب تناسبا عكسياً مع معدل تدفق ماء الرش. سلوك كفاء الطاقة المتاحة معاكس لسلوك ضياع الطاقة المتاحة. بالمقارنة مع سعة التبريد للبرج ووجد أن الطاقة المتاحة المحطمة تشكل نسبة اقل من 20%. تم استنتاج عدد من العلاقات التجريبية للتبوء بمعاملي انتقال الحرارة والكتلة بدلالة المتغيرات التشغيلية.

7

Weldability of New Material Sandwich Steel for Automotive Applications

Ihsan Kadhom Abbas Al Naimi

Pages: 60-78 English

Full Text Issues

Abstract

Todays, World is faced an energy crisis because of a continuous increasing the consumption of fuels due to intension demand for all types of vehicles. This study is one of the efforts dealing with reduce the weight of vehicles by using a new material of sandwich steel, which consists of two skin steel sheets with core of a polymer material. Resistance spot welding (RSW) can be easily implemented on metals; however a cupper shunt tool was designed to perform the resistance welding of sandwich steel with DP800 cover sheets to resolve a non-conductivity problem of a polymer core. Numerical simulations with SORPAS®3D were employed to test the weldability of this new material and supported by many practical experiments. In conclusion, it was found that the weldability could be improved with using two pulses and optimized their welding parameters. Tensile-shearing tests were carried out to evaluate the strength of welding sheets. Macro/micrograph and SEM/EDS examinations were also carried out to analyze welding area and compare the nugget of welding sheets with different welding parameters. The concluded optimum welding parameters are; 3.5 kN, (5.5 kA, 8 cycles), and (10 kA, 5 cycles) for the electrode force, welding current and time of first and second pulse respectively.

Keywords

DP800 RSW Sandwich steel Shunt tool SORPAS®3D. Weldability

Abstract

يواجهُ العالمُ اليوم أَزمةً في الطاقة بسبب الزيادة المستمرة لاستهلاكِ الوقود نتيجة تعاظُم الطلب على جميعِ أنواعِ المَرْكَبات. إن هذه الدراسة هي واحدة من الجهود التي لها علاقة بتقليل وزن المَرْكَبات بِاستخدام مادة جديدة مِن الفولاذ المركب، وتتكون هذه المادة من طبقتين رقيقتين من الفولاذ وسطهما (في القلب) مادة بوليمر. يمكن تنفيذ لحام المقاومة النقطي على المعادن بسهولة، ومع ذلك فقد تم تصميم قطعة نحاسية لتحويل التيار الكهربائي لحل مشكلة عدم التوصيل الكهربائي للبوليمر ولإتمام تنفيذ لحام المقاومة الكهربائية على الفولاذ المركب مع صفائح أخرى من الفولاذ نوع DP800 عالي المقاومة. أُجريت المحاكاة العددية بوساطة SORPAS®3D لاختبار قابلية اللحام لهذه المادة الجديدة ودُعِمَت النتائج بعدد من التجارب العملية. تم التوصل إلى الاستنتاج الآتي لهذا البحث، إنَ قابلية اللحام يمكن تحسينها باستخدام نبضتين من اللحام وتثبيت أفضل متغيرات عملية اللحام لهاتين النبضتين. أُجريت اختبارات القص- الشد لتقويم قوة الصفائح الملحومة. تم أيضاً تحليل الصور المجهرية والمرئية (غير المجهرية) التي التُقِطَتْ بالمايكروسكوب الضوئي وبالماسح الإلكتروني مع التحليل الطيفي لمنطقة اللحام وإجراء المقارنة لتلك المنطقة مع متغيرات عملية اللحام المختلفة، واستنتجت المتغيرات المُثلى التالية: قوة ضغط أقطاب اللحام 3.5 كيلو نيوتن، التيار الكهربائي وزمن اللحام هي (5.5 كيلو أمبير، 8 دورات) و (10 كيلو أمبير، 5 دورات) لنبض اللحامين الأول والثاني على التوالي.

8

Numerical Simulation of the Collector Angle Effect on the Performance of the Solar Chimney Power Plant

Arkan k. Al-Taaie, Waheeds S. Mohammad, Abbas J. Jubear

Pages: 79-89 English

Full Text Issues

Abstract

Sloped solar chimney system is a solar chimney power plant with a sloped collector. Practically, the sloped collector can function as a chimney, then the chimney height can be reduced and the construction cost would be reduced.The continuity, Naver-stockes, energy and radiation transfer equations have been solved and carried out by Fluent software. The governing equations are solved for incompressible, 3-D, steady, turbulent standard model with Boussiuesq approximation to develop for the sloped solar chimney system in this study and evaluate the performance of solar chimney power plant in Baghdad city of Iraq numerically by Fluent (14) software with orking conditions such as solar radiation intensity (300,450,600,750 and 900 W/m2), and collector which angle (0°, 15° and 30°).The results show that the change of collector angle has considerable effects on the performance of the system.The velocity increases when the collector angle increases and reach to the maximize value at a collector angle (30°). The temperature increase with the collector tile angle increase at solar intensity times (7:30,8:15,9,10 AM) but decrease at 12:30 PM) corresponding to solar intensitIes. The study show that Iraqi wather are suitable for this system.

Keywords

collector natural convection. solar chimney solar energy

Abstract

ان نظام المدخنة الشمسية المائل عبارة عن مدخنة قدرة شمسية يكون فيها وضع المجمع الشمسي مائلا بزاوية والذي يمكن وصفه دالة للمدخنة,حيث بالامكان تخفيض كلفة انشاء المدخنة وذلك بسبب التخفيض الذي سوف يحصل في ارتفاع المدخنة.تم حل معادلات الاستمرارية والزخم والطاقة والاشعاع الشمسي باستخدام برنامج Fluent (14).في هذه الدراسة تم اختبار اداء المدخنة الشمسية المائلة خلال جريان لاانضغاطي ,ثلاثي الابعاد, مستقر واضطرابي حيث تم الاستعانة بالموديل الاضطرابي k-ε وذاك لحساب اداء المدخنة الشمسية تحليليا في اجواء بغداد- العراق,حيث كانت ابعاد المدخنة الشمسية الارتفاع 6 م ,قطر المجمع 6م,قطر المدخنة 0.3 م وارتفاع مدخل المجمع 0.1 م وذلك عند ظروف اختبار مختلفة ,شدة الاشعاع الشمسي (300 و 450 و 600 و 750 و900 ) واط/م2 وعند زويا ميل مختلفة للمجمع (30°, 15°, 0°) من ابرز النتائج التي توصل لها البحث هو التاثير الكبير لتغير زاوية المجمع الشمسي على اداء المدخنة الشمسية.حيث نلاحظ ازدياد سرعة الهواء داخل المدخنة بزيادة زاوية ميلان المجمع حث تصل الى اقصى قيمه عند زاوية °30 ,تم التوصل كذلك ان درجات الحرارة تزداد بزيادة زاوية المجمع الشمسي في الاوقات (7:30,8:15,9,10 ق ظ) والمناظرة لشدة الاشعاع الشمسي وتقل عند (12:30) ب ظ. بينت هذه الدراسة ايضا ان اجواء العراق ملائمة لهذا النوع من الانظمة.

9

Performance Enhancement of the South Baghdad Thermal Station

Hussein Wheeb Mashi

Pages: 90-99 English

Full Text Issues

Abstract

Aim of the research is the study of improving the performance of the thermal station south Baghdad and the main reasons for reduced its efficiency. South Baghdad power planet comprises (6) steam turbine units and (18) gas turbine units .The gas turbine units are composed of two groups: the first group is made up of gas units (1,2), each of capacity (123) MW. The design efficiency of gas turbine units is 32%. The actual efficiency data of steam units is 18.3% instead of 45% which is the design efficiency. The main reason for efficiency reduction of gas units is the rejected thermal energy with the exhaust gases to atmosphere, that are (450-510) ℃.The bad type of fuel used (heavy) fuel. Another reason for the low efficiency and has a negative impact on the steam and gas units. The actual efficiency that is calculated to set the first group gas unit (1) is (27%). Suppose the steam is passed through the (HRSG) and this (HRSG) passes the combustion products emerging from first group gas turbine unit (1). The temperature of exhaust gases (Tieg =783k) entered (HRSG) and the temperature of gas out from the (HRSG) (Toeg =374k). The thermal efficiency of combined -cycle plant is ( the amount of fuel that can be available by using the plant compound in combined cycle, is (3603.88) tons per year. The relationship between the account of load and compression ratio during the three seasons of the year as where a large difference in the degree of heat between summer and winter .When the high temperature in summer less than the energy generated. As was the rate of energy produced is (99.8, 90.6, 70.6) MW in the (winter, autumn and summer), respectively

Keywords

Combined Cycle Gas turbine South of Baghdad steam turbine the thermal station

Abstract

هدف البحث هو دراسة تحسين اداء محطة جنوب بغداد الحرارية واهم اسباب انخفاض كفائتها. محطة جنوب بغداد تتألف من (6) وحدات بخارية و (18) وحدة غازية. الوحدات الغازية تتكون من مجموعتين: المجموعة الغازية الأولى تتكون من وحدتين (1،2) قدرة كل واحد (123) ميغاواط، الكفاءة التصميمة للوحدات الغازية 32٪. بيانات الكفاءة الفعلية للوحدات البخارية هي 18.3٪ بدلا من 45٪ التي هي الكفاءة التصميمية. الاسباب الرئيسة للحد من كفاءة الوحدات الغازية الطاقة الحرارية المطروحة مع غازات العادم إلى الغلاف الجوي التي تكون (450-510) ℃، النوع السيء من الوقود المستخدم (وقود ثقيل). سبب اخر في انخفاض الكفاءة وله تاثير سلبي على الوحدات البخارية والغازية. الكفاءة الفعلية التي تم حسابها للمجموعة الغاز الأولى الوحدة (1) هي (27) % . نفترض أن يتم تمريرالبخار الخارج من المرجل خلال مبادل حراري الذي تقطعه نواتج الاحتراق الخارجة من الوحدة (1) من المجموعة الغازية الاولى. درجة حرارة غازات العادم الداخله الى المبادل الحراري (783) كلفن وعند تركها المبادل الحراري (384) كلفن, الكفاءة الحرارية للوحدة المركبة ( 98.3%), تكون كمية الوقود المتوافرة باستخدام الدورة المركبة هي (3603.88) طن في السنة . تم حساب العلاقة بين الحمل ونسبة الانضغاط خلال ثلاثة فصول من السنة للوحدة الغازية الاولى (1) حيث الفارق في درجات الحرارة كبير بين الصيف والشتاء,عند ارتفاع درجات الحرارة صيفا تقل الطاقة المتولدة اذ ان معدل الطاقة المنتجة (90.6,99.8, 70.6) ميغاواط في الشتاء والخريف والصيف على التوالي.

10

Design and Simulation of L1-Adaptive Controller for Position Control of DC Servomotor

Mohammed Ali S. Mohammed, Amjad J. Humaidi, Ammar A. Al jodah

Pages: 100-114 English

Full Text Issues

Abstract

This paper presents L1-adaptive controller for controlling uncertain parameters and time-varying unknown parameters to control the position of a DC servomotor. For the purpose of comparison, the effectiveness of L1-adaptive controller for position control of studied servomotor has been examined and compared with another adaptive controller; Model Reference Adaptive Controller (MRAC). Robustness of both L1-adaptive controller and model reference adaptive controller to different input reference signals and different structures of uncertainty were studied. Three different types of input signals are taken into account; ramp, step and sinusoidal. The L1-adaptive controller ensured uniformly bounded transient and asymptotic tracking for both system\'s input and output signals, simultaneously with asymptotic tracking. Simulations of a DC servomotor with time-varying friction and disturbance are presented to verify the theoretical findings.

Keywords

DC servomotor position control. L1-adaptive controller

Abstract

يعرض هذا العمل المسيطر المتكيف نوع ((L1-adaptive controller للسيطرة على الموضع المؤازر ذو تيار مستمر في حالة وجود معلمات غير مؤكدة القيمة وكذلك في حال وجود معلمات تتغير زمنياً بشكل غير معلوم.
لغرض تقويم فعالية المسيطر المقترح للسيطرة الموضعية للمحرك ذي التيار المستمر فقد تم مقارنة ادائه مع اداء المسيطر المتكيف ذات الانموذج المرجعي (MRAC) للمؤازر لنفسه.
تم دراسة مدى قابلية كلا المسيطيرين للحفاظ على الاداء المطلوب مع تغير معلمات المنظومة مع اعطاء اشكال مختلفة لاشارة الادخال (اشارة خطوية، اشارة جيبية واشارة مائلة).
قد اوضحت النتائج ان المسيطر نوع ((L1-adaptive controller يضمن متابعة انتقالية محددة لمختلف اشكال اشارات الادخال وكذلك يضمن متابعة مستقرة . التمثيل باستخدام الحاسبة للمنظومة تحت اشراف كلا المسيطرين مع وجود اضطراب وخصائص احتكاك معينة واثبتت النتائج صحة التحليلات النظرية.

11

Experimental Investigations Performance for (VCC) Using 2-Way (PFCV) Type (2FRE)

Majid Ahmed Oleiwi

Pages: 115-123 English

Full Text Issues

Abstract

In modern hydraulic control systems, the trend in hydraulic power applications is to improve efficiency and performance. “Proportional valve” is generally applied to pressure, flow and directional-control valves which continuously convert a variable input signal into a smooth and proportional hydraulic output signal. It creates a variable resistance (orifice) upstream and downstream of a hydraulic actuator, and is meter in/meter out circuit and hence pressure drop, and power losses are inevitable. If velocity (position) feedback is used, flow pattern control is possible. Without aforementioned flow pattern, control is very “loose” and relies on “visual” feed back by the operator. At this point, we should examine how this valve works and how can use it in electro-hydraulic circuit designs. In this paper, constructed and compared velocity control cylinder (VCC) by using a proportional flow control valve (PFCV) and with a fine throttle valve. With the aid of a check valve and that check valve, the proportional valve can be made to act in the “lift” direction, and the fine throttle in the “lower” direction. As with all proportional valves, there is also some hysteresis in a proportional flow control valve. The valve used in this work with a hysteresis of <±1% of . The repetition accuracy is quoted in data sheet as < 1% of . The inferential results are good, acceptable and useful for designers which are working at hydraulic proportional field.

Keywords

experimental investigation. PFCV VCC

Abstract

الاتجاه العام في انظمة السيطرة الهيدروليكية الحديثة وفي تطبيقات الطاقة الهيدروليكية هو تحسين الكفاءة والأداء. الصمام التناسبي بصورة عامة يستخدم صمامات للسيطرة على الضغط – التدفق-اتجاه الجريان والذي يحول باستمراراشارة الدخل المتغيرة الى اشارة خرج هيدروليكية تناسبية غير مصحوبة بارتجاج (ناعمة).
كذلك الصمام التناسبي مقاومة متغيرة ضد ومع الجريان لاي مستخدم هيدروليكي ( دائرة السيطرة على سرعة الااسطوانة الهيدروليكية ) . ومن هنا التغيرات بالضغط وفقدان القدرة حتمية ومن المتعذر اجتنابها. ان استخدام الصمام لتغذية مرتدة للسيطرة على السرعة (الموضع) فنموذج السيطرةعلى التدفق ممكن. وبدون نموذج التدفق المذكور انفا تصبح السيطرة غير محكمة وكذلك التغذية المرتدة تكون للمشغل غير واضحة المعالم (شيئية). من هنا يجب علينا اختبار عمل الصمام وكيفية استخدامه في الدوائر الكهروهيدروليكية المصممة. في هذا البحث الدائرة المصممة والمبنية تجيز السيطرة لنا على السرعة باستخدام صمام تناسبي للتحكم بالتدفق مع صمام خانق دقيق والمقارنة بينهما. وبمساعدة توحيد الصمام اللارجعي مع الصمام التناسبي للتحكم بالتدفق . يستطيع الصمام التناسبي ان يؤثر على اتجاه الحركة للاعلى والصمام الخانق الدقيق على اتجاه الحركة للاسفل (للاسطوانة). كل الصمامات التناسبية وكذلك الصمام التناسبي للتحكم بالتدفق تحصل فيها تخلفية والصمام المستخدم في هذا العمل فيه تخلفية ومعدل دقة التكراربمقادير معينة تستنبط من جداول الشركة المصنعة للصمام .
النتائج العملية المستنبطة من هذا البحث جيدة ومقبولة ومفيدة جدا للمصممين والعاملين في تنفيذ تصاميم الدوائر الهيدروليكية التناسبية.

12

Digital Image Watermarking Using Arnold Scrambling and Berkeley Wavelet Transform

Iman M.G. Alwan, Enas Muzaffer Jamel

Pages: 124-133 English

Full Text Issues

Abstract

Embedding an identifying data into digital media such as video, audio or image is known as digital watermarking. In this paper, a non-blind watermarking algorithm based on Berkeley Wavelet Transform is proposed. Firstly, the embedded image is scrambled by using Arnold transform for higher security, and then the embedding process is applied in transform domain of the host image. The experimental results show that this algorithm is invisible and has good robustness for some common image processing operations.

Keywords

Arnold Transform Berkeley Wavelet Transform image watermarking watermark attack.

Abstract

تعرف عملية تضمين البيانات في وسط رقمي كملف الفديو، أو الملف الصوتي ، أو الصورة بالعلامة المائية الرقمية ويقدم هذا البحث خوارزمية العلامة المائية التي تعتمد على تحويلة Berkeley Wavelet . في هذه الخوارزمية المقترحة يتم اولا تشفير الصورة السرية باستعمال تحويلة Arnold لتحقيق مستوى أمان أعلى، ومن ثم تنفذ عملية الاخفاء في مجال التحويلة للصورة المضيفة. أظهرت النتائج العملية جودة هذه الخوارزمية المقترحة ومتانتها لبعض عمليات المعالجة الصورية.

Al-Khwarizmi Engineering Journal

Articles in This Issue

Abstract

Keywords

Abstract

Abstract

Keywords

Abstract

Abstract

Keywords

Abstract

Abstract

Keywords

Abstract

Abstract

Keywords

Abstract

Abstract

Keywords

Abstract

Abstract

Keywords

Abstract

Abstract

Keywords

Abstract

Abstract

Keywords

Abstract

Abstract

Keywords

Abstract

Abstract

Keywords

Abstract

Abstract

Keywords

Abstract