通风情况下的日光温室温度动态模型,输入参数包括温室具体结构、位置、墙体参数、导热系数、植物蒸腾、通风系数、土壤温湿度、空气流动速度等参数,输出24小时温度随时间变化曲线图。matlab代码实现案例】

时间: 2023-10-20 21:12:20 浏览: 48
以下是一个简单的通风情况下的日光温室温度动态模型的MATLAB代码实现案例: ``` % 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) A = L * W; % 温室面积 (m^2) V = L * W * H; % 温室体积 (m^3) U = 2.5; % 温室墙体传热系数 (W/m^2K) R = 0.9; % 温室内外表面热辐射收发比 G = 0.1; % 温室玻璃透射比 alpha = 0.8; % 温室玻璃对太阳辐射的吸收系数 epsilon = 0.9; % 温室内表面辐射发射系数 % 植物参数 sigma = 5.67e-8; % 斯特藩-玻尔兹曼常数 (W/m^2K^4) rho = 0.9; % 植物叶面反射率 tau = 0.8; % 植物叶面透射率 Cp = 1000; % 植物比热容 (J/kgK) h = 20; % 植物对流换热系数 (W/m^2K) m = 0.01; % 植物蒸腾质量通量 (kg/m^2s) Ls = 2.44e6; % 植物蒸发潜热 (J/kg) % 空气参数 cp = 1005; % 空气比热容 (J/kgK) k = 0.026; % 空气导热系数 (W/mK) nu = 1.5e-5; % 空气运动粘性系数 (m^2/s) Pr = 0.71; % 空气普朗特数 g = 9.81; % 重力加速度 (m/s^2) T_inf = 25; % 外界温度 (℃) T_in = 20; % 初始室内温度 (℃) rh = 0.8; % 初始相对湿度 v = 0.1; % 初始风速 (m/s) Q_h = 100; % 附加热源 (W) % 时间参数 dt = 60; % 时间步长 (s) t_end = 24 * 3600; % 模拟时间 (s) t = 0:dt:t_end; % 初始化温度和湿度 T = T_in * ones(size(t)); H = rh * ones(size(t)); % 循环计算温度和湿度 for i = 2:numel(t) % 外界温度和湿度 T_ext = T_inf; H_ext = 0.5; % 太阳辐射 Q_sun = 800 * (1 + 0.033 * cos(2 * pi * (i - 1) / 86400)) * alpha * G * A; % 植物蒸腾 E = m * Ls; % 空气密度和比热容 rho_air = 1.293 * (273.15 + T(i - 1)) / (101325 / 287.05); cp_air = cp * (1 + 0.84 * H(i - 1)); % 空气运动状态 Re = rho_air * v * L / nu; Nu = 0.664 * Re^(1/2) * Pr^(1/3); h_air = Nu * k / L; % 空气温度和湿度 T_air = T(i - 1) + (Q_sun * alpha - epsilon * sigma * A * (T(i - 1)^4 - T_inf^4) - U * A * (T(i - 1) - T_ext) - h_air * A * (T(i - 1) - T_ext)) * dt / (rho_air * V * cp_air); H_air = H(i - 1) + (E - h_air * A * (H(i - 1) - H_ext)) * dt / (rho_air * V * cp_air); % 植物温度 T_leaf = T(i - 1) - (Q_sun * alpha - epsilon * sigma * A * (T(i - 1)^4 - T_inf^4) - rho * (1 - tau) * sigma * A * (T(i - 1)^4 - T_leaf^4) - h * A * (T(i - 1) - T_leaf)) * dt / (Cp * m); % 室内温度和湿度 T(i) = T_air + (Q_h - U * A * (T_air - T_ext)) * dt / (rho_air * V * cp_air); H(i) = H_air + (E - h_air * A * (H_air - H_ext)) * dt / (rho_air * V * cp_air); end % 绘制温度随时间变化曲线图 figure plot(t/3600, T) xlabel('时间 (h)') ylabel('温度 (℃)') title('温室温度随时间变化曲线图') ``` 该模型假设温室为长方体,包括四面墙和一个屋顶,墙体和屋顶的传热系数为常数,温室内植物蒸腾质量通量为常数,空气为牛顿流体,温室内外表面热辐射收发比为常数,植物叶面反射率、透射率和对流换热系数为常数。模型的输出为温度随时间变化曲线图。需要注意的是,该模型是一个简单的模型,实际情况可能更加复杂,需要根据具体情况进行调整和修改。

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