通风情况下的日光温室温度动态机理模型,输入参数温室结构、位置、墙体厚度和导热系数、温室内外温湿度、光照强度、土壤温湿度、植物蒸腾、蒸发散热、大气透明度、风速、风向等参数,利用能量平衡方程和生长模型,输出温度随时间变化曲线图,MATLAB代码案例实现
时间: 2023-07-10 16:31:45 浏览: 77
以下是一个简单的 MATLAB 代码实现,用于计算通风情况下的日光温室温度动态机理模型,并输出温度随时间变化的曲线图。请注意,这只是一个示例代码,仅供参考。
```
% 温室结构参数
L = 10; % 温室长度
W = 5; % 温室宽度
H = 3; % 温室高度
k = 0.16; % 温室墙体导热系数
d = 0.2; % 温室墙体厚度
% 温室内外参数
Ta = 20; % 外部温度
Tg = 20; % 土壤温度
Ha = 0.5; % 外部湿度
Hg = 0.5; % 土壤湿度
I = 1000; % 光照强度
alpha = 0.7; % 大气透明度
% 植物参数
S = L * W; % 温室面积
n = 100; % 植物密度
Cp = 1000; % 空气比热容
g = 9.81; % 重力加速度
rho = 1.2; % 空气密度
V = L * W * H; % 温室体积
Vp = S / n; % 单个植株占据的面积
Vp_total = Vp * n; % 植株总面积
alpha_p = 0.7; % 植物光合作用效率
E = 2e-5; % 植物蒸腾速率
sigma = 5.67e-8; % 斯特藩-玻尔兹曼常数
% 通风参数
Vw = 1; % 通风量
Vw_total = Vw * S; % 温室总通风量
Vw_in = 0.5 * Vw_total; % 温室内部通风量
Vw_out = 0.5 * Vw_total; % 温室外部通风量
U = 1.5; % 风速
theta = 0; % 风向
% 时间参数
dt = 0.1; % 时间步长
t_end = 100; % 模拟时间
% 初始化温度和湿度
T = zeros(1, t_end/dt); % 温度随时间变化的数组
T(1) = Tg; % 初始温度为土壤温度
H = zeros(1, t_end/dt); % 湿度随时间变化的数组
H(1) = Hg; % 初始湿度为土壤湿度
% 计算温度和湿度随时间变化
for i = 2:(t_end/dt)
% 计算能量平衡方程中的各项热量
Hs = alpha * I * S / V; % 太阳辐射的热量
Hl = alpha_p * I * Vp_total * (1 - exp(-E)) / V; % 植物蒸腾和地面蒸发的热量
Hc = 2 * k * S * (Ta - T(i-1)) / (d * rho * Cp * V); % 热传导和对流引起的热量
Hv = (Vw_in * (Ta - T(i-1)) - Vw_out * (T(i-1) - Tg)) / (Cp * V); % 温室内部通风散热的热量
% 计算温度和湿度随时间变化的值
T(i) = T(i-1) + dt / Cp * (Hs + Hl + Hc - Hv); % 温度
H(i) = H(i-1); % 湿度暂时不考虑
end
% 绘制温度随时间变化的曲线图
t = 0:dt:t_end-dt;
plot(t, T);
xlabel('时间(小时)');
ylabel('温度(摄氏度)');
title('温室内部温度随时间变化的曲线图');
```
这段代码中,我们首先定义了温室结构参数、温室内外参数、植物参数、通风参数和时间参数等各种参数。然后,我们使用一个 for 循环来计算温度和湿度随时间变化的值。最后,我们使用 plot 函数来绘制温度随时间变化的曲线图。
请注意,这只是一个简单的示例代码,实际的模型可能需要更多的参数和更复杂的计算方法。如果您需要更详细的模型,请参考相关文献或咨询相关专业人士。
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