Jahutuskoefitsient

Jahutuskoefitsient ehk soojusvahetuskoefitsient (tähis h) on parameeter, mida kasutatakse soojusvahetuses, et kirjeldada keha ja selle ümbritseva keskkonna vahel toimuva jahutuse kiirust. See seondub Newtoni jahutuse seadusega: Q̇ = h A (T_s - T_env), kus Q̇ on soojusvoog, A pindala, T_s keha pinna ja T_env ümbritseva keskkonna temperatuur. Jahutuskoefitsient on seega proporsionaalne temperatuuride erinevusega ning sõltub nii keskkonnast kui ka geometria ning voolu tingimustest.

h ei ole konstantne suurus; see sõltub vedeliku või gaasi omadustest ning voolutingimustest. Konvektiivse jahutuse korral arvutatakse h tavaliselt soojusvahetuse korrelatsioonide kaudu, mis ühendavad h-ga Nu (Nusselti number) ja vedeliku jaina omadused. Üldises vormis on h ≈ Nu k / L, kus k on keskkonna termiline juhtivus, L on valitud iseloomulik pikkus ja Nu sõltub Re ( Reynolds) ning Prandti arvust. Erinevad korrelatsioonid kehtivad erinemates voolutingimustes ja geomeetria puhul.

Tüüpilised väärtused viies keskkonnas: loomulik konvektioon õhus on umbes 5–25 W/m^2K; sunnitud konvektioon (ventilatsiooniga) võib olla märkimisväärselt suurem, sageli 25–250 W/m^2K või rohkem; vedelikega, näiteks veega, on h tavaliselt kõrgem kui õhus. Jahutuskoefitsient on seega mõiste, mis aitab hinnata ja kavandada soojusvahetust nii elektroonika jaotuses kui mehhaanilistes jaotustes.

Kasutusalaad: jahutuskoefitsienti kasutavad insenerid elektriliste komponentide termilise juhtimise, soojusvahetite ja jahutusüsteemide kavandamisel ning erinevate materjalide ja struktuuride soojusjuhtivuse hindamisel. See ei ole lõplik konstant, vaid hinnang, mis peab kajastama konkreetseid töötingimusi.