通风情况下的日光温室温度动态模型,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,利用控制学、流体力学原理和湍流模型实现,输出温度流场分布图,MATLAB程序案例
时间: 2023-08-12 12:06:36 浏览: 77
以下是一个简单的 MATLAB 程序案例,用于实现通风情况下的日光温室温度动态模型,输出温度流场分布图。
```matlab
% 温室参数
L = 10; % 温室长度(m)
W = 8; % 温室宽度(m)
H = 3; % 温室高度(m)
t_wall = 0.2; % 墙体厚度(m)
k_wall = 1.5; % 墙体导热系数(W/mK)
% 模拟时间参数
dt = 1; % 时间步长(s)
t_total = 3600; % 总时间(s)
N = t_total / dt; % 总步数
% 初始条件
T_init = 25; % 初始温度(℃)
T = T_init * ones(W, L); % 温度场
% 输入参数
T_out = 15; % 室外温度(℃)
RH_out = 50; % 室外相对湿度(%)
I = 1000; % 光照强度(W/m2)
T_soil = 20; % 土壤温度(℃)
RH_soil = 70; % 土壤相对湿度(%)
E = 0.5; % 植物蒸腾(mmH2O/s)
G = 0.2; % 蒸发散热(W/m2)
alpha = 0.8; % 大气透明度
v = 2; % 风速(m/s)
phi = 30; % 风向(°)
% 主循环
for n = 1:N
% 计算辐射能量输入
Q_rad = I * alpha * (1 - exp(-0.7 * W / cosd(phi)));
% 计算对流能量输入
Q_conv = 0.5 * rho * c * v^3 * (T_out - T) * A_conv;
% 计算传导能量输入
Q_cond = k_wall * A_cond / t_wall * (T_out - T);
% 计算植物蒸腾
Q_trans = E / 1000 * 2454 * A_trans;
% 计算温度变化
dTdt = (Q_rad + Q_conv + Q_cond - Q_trans - G) / (rho * c * V);
% 更新温度场
T = T + dTdt * dt;
% 输出温度流场分布图
imagesc(T);
colorbar;
title(['Time: ' num2str(n*dt) 's']);
xlabel('Length (m)');
ylabel('Width (m)');
drawnow;
end
```
需要注意的是,此处仅提供了一个简单的温室模型,实际应用中可能需要考虑更多的因素,并进行更加复杂的计算。建议在实际应用中根据具体情况进行调整和优化。
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