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Accès ouvert déclaré 2025 article

CFD analysis of multi-layer cooling channels in three-dimensionally structured grinding wheels

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Rattachement africain : pt, br. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Minimizing heat damage and surface integrity loss in grinding depends on effective cooling. Conventional techniques, however, suffer with low efficiency because of the fast air barrier restricting fluid access. Grinding wheels with internal cooling channels have been suggested to solve this; nonetheless, the impact of channel geometry and multi-layer topologies is yet unknown. This work investigates their effects on coolant flow pattern and thermal performance by means of computational fluid dynamics (CFD) simulations, experimental validation, and statistical optimization combined. The ideal arrangement was found by the Taguchi- Grey study to be 30 channels, 78° inclination, 1.7 mm diameter and 2 mm interlayer distance. ANOVA determined that diameter (59.7 %) and number of channels (21.8 %) are the most influential parameters. CFD results showed that multilayer structures significantly increase fluid dispersion in the workpiece. The three-layer design stood out for providing the most uniform and dynamic fluid distribution reducing cooling inconsistencies. Grinding tests confirmed that this configuration achieved the lowest temperatures for all different depths of cut. These findings highlight that increasing the number of flutes alone is insufficient; a three-dimensional flute structure with optimized geometry is essential to ensure efficient cooling. By integrating numerical modeling, statistical optimization, and experimental validation, this study provides a framework for designing grinding wheels with internal cooling channels, improving fluid distribution and thermal control.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
CFD analysis of multi-layer cooling channels in three-dimensionally structured grinding wheels
Date Crossref
01/11/2025
Éditeur
Elsevier BV
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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