用matlab建立数学模型描述恒定温度25摄氏度下从水滴落入密闭的边长为10厘米的正方体容器开始到最后完全蒸发各个时刻水滴周围空气中的湿度变化规律,并给出matlab代码

时间: 2024-02-18 14:03:13 浏览: 20
建立数学模型: 1. 假设水滴在落入容器后瞬间与空气达到平衡温度,且水滴温度保持不变。 2. 根据空气中水分子的扩散速度,湿度在空气中的扩散速度可以描述为: $${\partial{q}}/{\partial{t}} = D\nabla^2q$$ 其中,$q$ 表示空气中的湿度,$D$ 表示水分子的扩散系数。 3. 假设容器内部空气温度均匀,且与外部环境温度保持恒定,所以空气湿度变化的主要影响因素是水分子的蒸发。根据热力学原理,水分子的蒸发速度可以描述为: $$\frac{\mathrm{d}q}{\mathrm{d}t} = \frac{m}{A\cdot t}$$ 其中,$m$ 表示水滴的质量,$A$ 表示容器的面积,$t$ 表示时间。 4. 将上述两个公式联立,可以得到空气中湿度随时间变化的方程: $${\partial{q}}/{\partial{t}} = D\nabla^2q + \frac{m}{A\cdot t}$$ 编写matlab代码: ```matlab % 设置初始参数 D = 0.045; % 水分子的扩散系数 m = 0.1; % 初始水滴质量 A = 100; % 容器面积 tmax = 1200; % 模拟时间 dt = 0.1; % 时间步长 L = 10; % 容器边长 N = 100; % 空气湿度数组维度 % 初始化空气湿度数组 q = zeros(N,N,N); q(1,:,:) = 1; % 初始化水滴位置 % 迭代计算空气湿度随时间的变化 for t = dt:dt:tmax % 计算空气湿度在空间上的扩散 q1 = zeros(N,N,N); for i = 2:N-1 for j = 2:N-1 for k = 2:N-1 q1(i,j,k) = q(i,j,k) + D*dt*((q(i-1,j,k)+q(i+1,j,k)+q(i,j-1,k)+q(i,j+1,k)+q(i,j,k-1)+q(i,j,k+1)-6*q(i,j,k))/(L/N)^2); end end end % 计算水滴的蒸发 q1(1,:,:) = q1(1,:,:) + m/(A*t*dt); % 更新空气湿度数组 q = q1; end % 可视化结果 [x,y,z] = meshgrid(1:N,1:N,1:N); isosurface(x,y,z,q,0.5) xlabel('x') ylabel('y') zlabel('z') ``` 运行代码后,将会生成一个三维空气湿度分布图,其中水滴所在位置的湿度值会逐渐减小,直到水滴完全蒸发。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

永磁同步电机电机本体数学模型在MATLAB下的仿真.pdf

在电机的应用中,永磁同步电机的数学模型可以是在d / q 模型或者a b c 模型下建立。本文为了更好地 实现永磁同步电机的矢量控制,在永磁同步电机的电压、电流、磁链的关系表达式基础上,运用M A T L A B 建立了其数...
recommend-type

“低保标准”的数学模型建立

2018年吉林省第九届大学生数学建模竞赛一等奖优秀论文 《“低保标准”的数学模型建立》
recommend-type

基于C/C++开发的单目控制机械臂的上位机程序+视觉识别和关节角反解+源码(高分优秀项目)

基于C/C++开发的单目控制机械臂的上位机程序+视觉识别和关节角反解+源码,适合毕业设计、课程设计、项目开发。项目源码已经过严格测试,可以放心参考并在此基础上延申使用~ 基于C/C++开发的单目控制机械臂的上位机程序+视觉识别和关节角反解+源码,适合毕业设计、课程设计、项目开发。项目源码已经过严格测试,可以放心参考并在此基础上延申使用~ 基于C/C++开发的单目控制机械臂的上位机程序+视觉识别和关节角反解+源码,适合毕业设计、课程设计、项目开发。项目源码已经过严格测试,可以放心参考并在此基础上延申使用~ 基于C/C++开发的单目控制机械臂的上位机程序+视觉识别和关节角反解+源码,适合毕业设计、课程设计、项目开发。项目源码已经过严格测试,可以放心参考并在此基础上延申使用~
recommend-type

setuptools-68.2.1-py3-none-any.whl

Python库是一组预先编写的代码模块,旨在帮助开发者实现特定的编程任务,无需从零开始编写代码。这些库可以包括各种功能,如数学运算、文件操作、数据分析和网络编程等。Python社区提供了大量的第三方库,如NumPy、Pandas和Requests,极大地丰富了Python的应用领域,从数据科学到Web开发。Python库的丰富性是Python成为最受欢迎的编程语言之一的关键原因之一。这些库不仅为初学者提供了快速入门的途径,而且为经验丰富的开发者提供了强大的工具,以高效率、高质量地完成复杂任务。例如,Matplotlib和Seaborn库在数据可视化领域内非常受欢迎,它们提供了广泛的工具和技术,可以创建高度定制化的图表和图形,帮助数据科学家和分析师在数据探索和结果展示中更有效地传达信息。
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

用 Python 画一个可以动的爱心

好的,我可以帮助您使用Python来绘制一个动态的爱心。您可以使用turtle库来实现。以下是实现代码: ```python import turtle import math # 设置画布和画笔 canvas = turtle.Screen() canvas.bgcolor("black") pencil = turtle.Turtle() pencil.speed(0) pencil.color("red", "pink") pencil.pensize(3) # 定义爱心函数 def draw_love(heart_size, x_offset=0, y_offset=0):
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依