通风情况下的日光温室温度动态机理模型,输入参数温室结构、位置、墙体厚度和导热系数、温室内外温湿度、光照强度、土壤温湿度、植物蒸腾、蒸发散热、大气透明度、风速、风向等参数,利用相对完整的微分方程形式,输出温度随时间变化曲线图,MATLAB完整代码案例实现
时间: 2023-07-03 17:33:36 浏览: 71
这是一个比较复杂的模型,需要考虑多个因素相互作用的影响。以下是一个简化版的 MATLAB 代码示例,仅供参考:
```matlab
% 温室参数定义
L = 6; % 温室长度
W = 4; % 温室宽度
H = 3; % 温室高度
A = 2 * (L * H + W * H) + L * W; % 温室表面积
V = L * W * H; % 温室体积
rho = 1.2; % 空气密度
cp = 1006; % 空气比热容
k = 0.026; % 空气导热系数
T_out = 10; % 外部温度
T_soil = 15; % 土壤温度
T_plant = 20; % 植物温度
RH_out = 70; % 外部相对湿度
RH_in = 50; % 内部相对湿度
I = 500; % 光照强度
U = 2; % 风速
alpha = 0.1; % 大气透明度
e_soil = 0.5; % 土壤蒸发散热系数
e_plant = 0.7; % 植物蒸腾系数
sigma = 5.67 * 10^-8; % 史蒂芬-玻尔兹曼常数
% 常数定义
P = A * k / L; % 空气传热系数
G = V * rho * cp; % 空气热容
S = A * alpha; % 外部太阳辐射吸收系数
% 初始条件定义
T_init = 15; % 初始温度
T = T_init * ones(1, 24); % 初始温度随时间变化曲线
% 时间步长定义
dt = 3600; % 时间步长为1小时
t = 0:dt:23*dt; % 时间范围为0~23小时
% 微分方程求解
for i = 2:length(t)
dTdt = zeros(1, 24);
for j = 1:24
if j == 1
T_in = T_out;
else
T_in = T(j-1);
end
Q_sun = I * S * exp(-k * H * (j - 0.5) / G);
Q_soil = e_soil * (T_soil - T(j-1));
Q_plant = e_plant * (T_plant - T(j-1));
Q_wall = P * (T_in - T(j-1));
Q_vent = U * A * (T_out - T(j-1));
dTdt(j) = (Q_sun + Q_soil + Q_plant + Q_wall + Q_vent) / G;
end
T = T + dTdt * dt;
end
% 可视化结果
plot(t/3600, T);
xlabel('时间 (小时)');
ylabel('温度 (℃)');
title('温室温度随时间变化曲线图');
```
需要注意的是,这个模型仍然存在很多简化和假设,可能与实际情况存在一定的差别。如果需要更加准确的模拟,需要考虑更多的因素和更复杂的模型。
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