通风情况下的日光温室湿度动态模型,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,输出湿度随时间变化曲线图。利用matlab 实现案例

时间: 2023-10-20 17:24:21 浏览: 31
这是一个比较复杂的模型,需要考虑很多因素。下面是一个简单的示例代码,供参考: ```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 A = 2*(L*H + W*H) + L*W; % 温室表面积 % 温室墙体导热系数 U = 2.5; % W/m^2K % 植物蒸腾参数 E = 0.05; % kg/m^2s % 土壤温湿度 T_soil = 20; % 土壤温度,摄氏度 RH_soil = 50; % 土壤相对湿度,百分比 % 空气流动速度 v = 0.5; % m/s % 大气辐射 Rn = 200; % W/m^2 % 水蒸气含量 q = 0.01; % kg/kg % 初始条件 T0 = 25; % 初始温度,摄氏度 RH0 = 50; % 初始相对湿度,百分比 % 时间范围 tspan = [0 3600]; % 秒 % 初始状态 y0 = [T0; RH0]; % 求解微分方程 [t, y] = ode45(@(t,y) greenhouse_model(t,y,A,U,E,T_soil,RH_soil,v,Rn,q), tspan, y0); % 绘制湿度随时间变化曲线图 figure; plot(t, y(:,2)); xlabel('Time (s)'); ylabel('Relative Humidity (%)'); title('Greenhouse Humidity Dynamics'); % 定义微分方程 function dydt = greenhouse_model(t, y, A, U, E, T_soil, RH_soil, v, Rn, q) T = y(1); RH = y(2); % 计算温室内外传热量 Q_in = U*A*(T_soil - T); Q_out = U*A*(T - T_amb(t)); % 计算水汽传输 delta = 2501 - 2.38*T; % 水汽潜热 gamma = 0.665e-3*P_amb(t); % 水汽扩散系数 M = 18.01528; % 水的分子量 C_pa = 1005; % 干空气比热容 C_pv = 1865; % 水汽比热容 rho_a = P_amb(t)/(287.05*(T+273.15)); % 干空气密度 rho_v = RH/100*P_amb(t)/(R*(T+273.15)); % 水汽密度 R_net = Rn - rho_a*C_pa*v*(T_amb(t) - T) - rho_v*C_pv*v*(q - RH/100); % 净辐射 E_0 = delta*gamma/R*(R_net/(delta + gamma)); % 潜在蒸发量 E_act = E*W*L; % 实际蒸腾量 E_diff = A*gamma*(q - RH/100); % 水汽扩散通量 E_trans = E_act + E_diff; % 总蒸腾量 % 计算温度和湿度变化率 dTdt = (Q_in - Q_out)/(W*L*H) + (E_0 - E_trans)/(W*L*H*C_pa*rho_a); dRHdt = (E_act - E_diff)/(W*L*H*rho_v) - (RH - RH_soil)/3600; dydt = [dTdt; dRHdt]; end % 室外温度 function T = T_amb(t) T = 25 + 5*sin(2*pi*t/86400); end % 大气压力 function P = P_amb(t) P = 101325*(1 - 2.25577e-5*H)*exp(-5.25588e-3*H/(T_amb(t) + 273.15)); end ``` 这个模型中,我们假设温室是一个长方体,包括四面墙和一个屋顶,墙体导热系数为常数,植物蒸腾参数为常数,土壤温湿度为常数,空气流动速度为常数,大气辐射为常数,水蒸气含量为常数。初始温度和相对湿度为常数。微分方程中包含了传热、传质和蒸腾等过程,以及室外温度和大气压力的变化。可以根据实际情况进行修改。

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