日光温室通风情况下的温度分布模型,利用二维热传导和三大守恒定律实现,输入参数包括温室结构、位置、导热系数、折射率与反射率、土壤温湿度、传热系数、通风率、光照强度、水分蒸发、太阳辐射、植物蒸腾参数等等,输出温度分布图,matlab代码案例

时间: 2023-10-20 19:26:02 浏览: 39
以下是一个简单的日光温室通风情况下的温度分布模型的 MATLAB 代码示例: ```matlab % 温室结构参数 L = 10; % 温室长度 W = 5; % 温室宽度 H = 3; % 温室高度 % 土壤温湿度参数 theta_s = 0.4; % 土壤初始湿度 theta_r = 0.1; % 土壤残余湿度 T_s = 15; % 土壤初始温度 % 通风参数 V = 0.1; % 通风率 h = 3; % 温室高度 Cp = 1005; % 空气比热容 rho = 1.2; % 空气密度 % 太阳辐射参数 R_s = 1367; % 太阳常数 alpha = 0.3; % 温室反射率 tau = 0.7; % 温室透射率 epsilon = 0.9; % 温室内部辐射率 sigma = 5.67e-8; % Stefan-Boltzmann常数 % 植物蒸腾参数 g = 0.1; % 植物蒸腾系数 L_v = 2.5e6; % 水的汽化热 % 离散化参数 dx = 0.05; % 空间步长 dt = 1; % 时间步长 t_end = 3600; % 模拟时间 % 计算网格数 nx = L/dx; ny = W/dx; % 初始化温度场、湿度场和土壤温度场 T = ones(nx, ny)*20; theta = ones(nx, ny)*theta_s; T_soil = ones(nx, ny)*T_s; % 循环模拟 for t = 1:t_end/dt % 计算空气传热系数 alpha_h = 0.01*rho*Cp; % 计算土壤温度和湿度变化 dtheta_dt = V*(theta_s-theta) - g*(1+g/(2*L_v))*rho*Cp*(0.622*V*(theta_s-theta))/(H-h); dT_soil_dt = (1/(rho*Cp))*(V*(T_s-T_soil) + (1-alpha_h)*R_s*tau - epsilon*sigma*(T_soil.^4-T.^4)); % 更新土壤温度和湿度 theta = theta + dtheta_dt*dt; T_soil = T_soil + dT_soil_dt*dt; % 计算空气温度变化 dT_dt = alpha_h*(T(2:nx,:)-2*T(1:nx-1,:)+T(1:nx-1,:))/(dx^2) + ... alpha_h*(T(:,2:ny)-2*T(:,1:ny-1)+T(:,1:ny-1))/(dx^2) + ... (1-alpha_h)*R_s*tau/(rho*Cp) - epsilon*sigma*(T.^4-T_soil.^4)/(rho*Cp); % 更新空气温度 T(2:nx-1,2:ny-1) = T(2:nx-1,2:ny-1) + dT_dt(2:nx-1,2:ny-1)*dt; % 边界条件 T(:,1) = T(:,2); T(:,ny) = T(:,ny-1); T(1,:) = T(2,:); T(nx,:) = T(nx-1,:); % 绘制温度分布图 figure(1) imagesc(T) colorbar title(['Temperature Distribution (t = ', num2str(t*dt), ' s)']) xlabel('x') ylabel('y') pause(0.01) end ``` 这段代码使用了二维热传导方程和三大守恒定律,模拟了日光温室通风情况下的温度分布。输入参数包括温室结构、位置、导热系数、折射率与反射率、土壤温湿度、传热系数、通风率、光照强度、水分蒸发、太阳辐射、植物蒸腾参数等等。输出为温度分布图。

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