Abstract This work shows the results of a numerical model developed to simulate the CBMS technique for the production of the Fe78Si9B13 metallic magnetic ribbons for application in electronics. The model proposes a numerical approximation to a Vogel-Fulcher-Tammann (VFT) expression as a method in the solidification process. This approximation is introduced into the “compressibleInterFoam” routine, included in the OpenFOAM® suite, originally developed for the simulation of two immiscible, non-isothermal and compressible fluids. This routine solves, the phase fraction transport using the Volume of Fluids (VOF) approach. The boundary conditions imposed in the model were experimentally validated by digital image analysis with a high-speed camera at 5602 fps for the determination of the temperature profiles. The phase change is represented as a growth of several orders of magnitude of the alloy viscosity (μ) as the temperature (T) decreases, reaching solidification around the crystallization temperature (Tg). Also, we establish the condition of initial stability of CBMS process (R > 1.5) for Peclet numbers close to 400, and the validity up to limits of rotation in the wheel close to 40 m s−1. The proposed methodology is validated with previous work. Encouraging results show that the solution of the CBMS process can be adequately simulated with the proposed approach.

中文翻译：

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冷却块熔体纺丝 ( ) 过程的模拟模型

摘要 这项工作显示了为模拟 CBMS 技术而开发的数值模型的结果，该技术用于生产用于电子产品的 Fe78Si9B13 金属磁带。该模型提出了 Vogel-Fulcher-Tammann (VFT) 表达式的数值近似，作为凝固过程中的一种方法。这种近似被引入 OpenFOAM® 套件中包含的“compressibleInterFoam”例程中，该套件最初是为模拟两种不混溶、非等温和可压缩流体而开发的。此例程使用流体体积 (VOF) 方法求解相分数传输。模型中施加的边界条件通过数字图像分析以 5602 fps 的速度通过数字图像分析进行实验验证，以确定温度曲线。相变表现为随着温度 (T) 降低合金粘度 (μ) 的几个数量级的增长，在结晶温度 (Tg) 附近达到凝固。此外，我们建立了接近 400 的 Peclet 数的 CBMS 过程的初始稳定性条件（R > 1.5），以及接近 40 m s−1 的车轮旋转极限的有效性。所提出的方法已通过先前的工作得到验证。令人鼓舞的结果表明，使用所提出的方法可以充分模拟 CBMS 过程的解决方案。以及在接近 40 m s-1 的车轮旋转极限下的有效性。所提出的方法已通过先前的工作得到验证。令人鼓舞的结果表明，使用所提出的方法可以充分模拟 CBMS 过程的解决方案。以及在接近 40 m s-1 的车轮旋转极限下的有效性。所提出的方法已通过先前的工作得到验证。令人鼓舞的结果表明，使用所提出的方法可以充分模拟 CBMS 过程的解决方案。