不通风情况下的日光温室湿度分布非稳态湍流模型,输入参数有温室具体结构、位置、墙体导热系数、植物蒸腾参数、土壤温湿度、空气流动速度、降水量、大气辐射、水蒸气含量等等,输出湿度分布图,matlab 实现案例

时间: 2023-10-20 22:07:36 浏览: 40
实现非稳态湍流模型需要对温室内气流的流动进行数值模拟,这可以使用计算流体力学(CFD)方法来完成。在此过程中,需要考虑的输入参数包括温室的几何形状、墙体材料的导热系数、植物蒸腾参数、土壤的温湿度、空气流动速度、降水量、大气辐射和水蒸气含量等等。 下面是一个使用MATLAB实现非稳态湍流模型的示例: 1. 定义温室几何形状和边界条件 ``` % 温室尺寸 L = 10; % 温室长 W = 5; % 温室宽 H = 2.5; % 温室高 % 温室边界条件 Tout = 10; % 室外温度 Twall = 20; % 墙壁温度 Troof = 15; % 屋顶温度 ``` 2. 定义CFD模型参数 ``` % 网格尺寸 dx = 0.1; % x方向网格尺寸 dy = 0.1; % y方向网格尺寸 dz = 0.1; % z方向网格尺寸 % 时间步长 dt = 0.1; % 时间步长 % 空气物理参数 rho = 1.2; % 空气密度 cp = 1005; % 空气比热容 k = 0.0265; % 空气热导率 mu = 1.8e-5; % 空气粘度 ``` 3. 定义初始条件和边界条件 ``` % 初始温度场 T0 = 20*ones(L/dx+1,W/dy+1,H/dz+1); % 边界条件 T0(1,:,:) = Twall; % 左侧墙 T0(end,:,:) = Twall; % 右侧墙 T0(:,1,:) = Twall; % 前侧墙 T0(:,end,:) = Twall; % 后侧墙 T0(:,:,1) = Tfloor; % 地面 T0(:,:,end) = Troof; % 屋顶 ``` 4. 计算CFD模型中的物理量 ``` % 计算空气动力学量 U = zeros(L/dx+1,W/dy+1,H/dz+1); % 速度场 p = zeros(L/dx+1,W/dy+1,H/dz+1); % 压力场 % 计算湿度场 q = zeros(L/dx+1,W/dy+1,H/dz+1); % 湿度场 ``` 5. 使用CFD模型求解非稳态湍流模型 ``` for n = 1:N % 计算速度场 U = VelocitySolver(U,p,rho,mu,k,cp,dx,dy,dz,dt,T0); % 计算压力场 p = PressureSolver(p,U,dx,dy,dz,dt); % 计算温度场 T0 = TemperatureSolver(T0,dx,dy,dz,dt,rho,cp,k,U,Tout); % 计算湿度场 q = HumiditySolver(q,dx,dy,dz,dt,rho,U,T0,qin,qout); end ``` 6. 绘制湿度分布图 ``` % 绘制湿度分布图 [x,y,z] = meshgrid(0:dx:L,0:dy:W,0:dz:H); figure slice(x,y,z,q,L/2,W/2,0:dz:H) xlabel('X') ylabel('Y') zlabel('Z') title('湿度分布图') colorbar ``` 以上代码仅为示例,实际情况下需要根据具体的问题进行修改和优化。

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