不通风情况下的日光温室动态模型,输入参数有温室结构、位置、墙体结构和导热系数、温室内外气候参数、水分蒸发=植物蒸腾等多个参数,输出温度随时间变化曲线图,matlab代码案例

时间: 2023-12-17 11:02:24 浏览: 30
以下是一个简单的 MATLAB 代码案例,用于模拟不通风情况下的日光温室动态模型,并输出温度随时间变化曲线图。输入参数包括温室结构、位置、墙体结构和导热系数、温室内外气候参数、水分蒸发等多个参数。 ```matlab % 温室动态模型 % 不通风情况下,考虑日照、辐射、传热、植物蒸腾等因素 % 输入参数包括温室结构、位置、墙体结构和导热系数、温室内外气候参数、水分蒸发等多个参数 % 输出温度随时间变化曲线图 % 温室参数 W = 5; % 温室宽度(m) L = 10; % 温室长度(m) H = 3; % 温室高度(m) A = 2 * (W*H + L*H); % 温室表面积(m^2) V = W*L*H; % 温室体积(m^3) % 温室墙体参数 k = 0.5; % 温室墙体导热系数(W/mK) d = 0.1; % 温室墙体厚度(m) % 外部环境参数 Ti = 20; % 外部环境温度(℃) Ta = 25; % 外部环境空气温度(℃) Hr = 50; % 外部环境相对湿度(%) I = 1000; % 外部环境日照强度(W/m^2) % 植物参数 G = 9.81; % 重力加速度(m/s^2) Hv = 2500000; % 水的蒸发潜热(J/kg) Kc = 0.8; % 植物蒸腾系数 Ks = 1.2; % 土壤蒸发系数 M = 0.1; % 植物质量(kg) Cp = 1000; % 植物比热容(J/kgK) % 时间参数 tspan = [0 24]; % 模拟时间范围(h) dt = 0.1; % 时间步长(h) % 初始条件 T0 = 20; % 温室初始温度(℃) E0 = 0; % 温室初始水分蒸发量(kg) % 定义ODE函数 function dYdt = greenhouse(t,Y,W,L,H,A,V,k,d,Ti,Ta,Hr,I,G,Hv,Kc,Ks,M,Cp) % Y(1) = T,温室温度(℃) % Y(2) = E,温室内水分蒸发量(kg) % I0 = 日照强度(W/m^2) I0 = I * sin(2*pi*t/24); % 考虑日照强度变化 T = Y(1); E = Y(2); % 辐射热收支方程 Fr = 0.9; % 温室内辐射反射率 Qr = Fr * I0 * A; % 温室内辐射热收入(W) Qe = Hv * Kc * M * (1 + Ks) * G; % 植物蒸腾热(W) Qs = Hv * Ks * G; % 土壤蒸发热(W) Ql = Qr - Qe - Qs; % 温室内辐射热净收入(W) % 热传递方程 Qh = k * A * (Ti - T) / d; % 温室内外热传递热流(W) C = A * Hr * 1e-6; % 温室内空气质量(kg) Qm = M * Cp * (T - Ta) / dt; % 植物体内热传递热流(W) % 水分平衡方程 Qg = Hv * Kc * M * G; % 植物蒸腾水分流(kg/h) Qw = Hv * Ks * A * (Hr - E/(A*Hv*Kc*M)); % 温室内土壤蒸发水分流(kg/h) dTdt = (Qr - Qh - Qm) / (C*V); % 温室内空气温度变化率(℃/h) dEdt = Qg + Qw; % 温室内水分蒸发量变化率(kg/h) dYdt = [dTdt; dEdt]; end % 调用ode45函数求解ODE [T,Y] = ode45(@(t,Y) greenhouse(t,Y,W,L,H,A,V,k,d,Ti,Ta,Hr,I,G,Hv,Kc,Ks,M,Cp),tspan,[T0 E0]); % 输出温度随时间变化曲线图 plot(T,Y(:,1),'b',T,Y(:,2),'r'); xlabel('Time (h)'); ylabel('Temperature (℃) / Water Evaporation (kg)'); legend('Temperature','Water Evaporation'); title('Greenhouse Temperature and Water Evaporation Dynamics'); ``` 注意,这只是一个简单的示例代码,实际情况中需要更加详细地考虑各种因素。同时,也需要根据具体的输入参数进行修改和调整。

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