磨削被广泛应用于机械加工中，而磨削过程产生大量的热量，使磨削区的温度急剧升高，导致磨削烧伤。为了有效地疏散磨削弧区的热量，基于冲击强化传热机理的空气射流冷却和喷雾射流冷却等高效绿色环保传热模式得到了广泛关注，并在磨削加工中得到了有效地应用。本文通过数值模拟和实验研究揭示了诱导的气体流动结构与射流冲击耦合作用下的流动特征和加热表面的换热特征。一方面针对空气射流冷却，开展了数值模拟和实验研究两方面的工作。主要讨论旋转转速，射流冲击速度，距离，角度和温度等参数对于磨削工件表面空气射流冲击流动结构和冷却效果的影响。并通过采用不同的射流介质，获得了旋转盘气旋卷吸作用对射流流动影响。另一方面通过实验研究，定量分析含湿空气喷雾射流冲击的强化换热效果，讨论旋转速度和水气比对换热的影响。研究结果表明：当盘缘在喷嘴附近的切向速度与射流冲击方向相同时，更有利于射流气体到达冷却区域。旋转盘诱导的空气流场具有一定的冷却能力，但会阻碍射流气体进入冷却区域。随着转速的提高，其冷却能力和阻碍作用都增强。同时射流速度的提高，射流角度的增大和射流温度的降低都有利于改善磨削弧区的对流换热效果。但改变射流距离影响较小。而采用喷雾射流冷却可以显著提高加热壁面的冷却效果，喷雾中的水滴能到到达加热板表面与旋转盘之间的间隙，且随着转速的提高，更多的水滴进入，射流冷却的冷却能力更强。同时随着水含量的增大，射流冲击的冷却能力不断增强。