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 17:16:14 浏览: 32
这是一个比较复杂的动态模型,需要考虑很多因素在这里,我可以给出一个基本的思路和参考代码,但是具体的参数需要根据实际情况调整和修改。
首先,我们需要确定一个时间步长,例如1小时或者30分钟。然后,我们需要确定初始条件,包括温度、湿度、光照、降水等等。接着,我们需要根据输入参数计算出当前时刻的各种参数,例如空气湿度、水蒸气压力、光照强度等等。根据这些参数,我们可以计算出当前时刻的植物蒸腾量和土壤蒸发量。
接下来,我们需要考虑空气流动和通风的影响。如果空气流动速度较快,湿度会降低,如果通风不良,湿度会升高。因此,我们需要根据空气流动速度和通风情况来计算出当前时刻的通风率。通风率越高,室内湿度越低。
最后,我们可以利用这些参数,根据湿气平衡方程来计算出当前时刻的室内湿度。根据模型的需要,可以将结果输出为曲线图或者其他形式。
以下是一个简单的matlab代码示例,仅供参考:
```matlab
% 定义模型参数
dt = 3600; % 时间步长,单位秒
T0 = 20; % 初始温度,单位摄氏度
H0 = 0.6; % 初始湿度,相对湿度
I0 = 500; % 初始光照,单位lux
P0 = 0; % 初始降水,单位mm
V0 = 1; % 初始空气流速,单位m/s
A0 = 1000; % 初始通风面积,单位平方米
K0 = 1; % 初始墙体导热系数,单位W/(m*K)
E0 = 0.5; % 初始植物蒸腾率,单位kg/(m^2*s)
S0 = 0.5; % 初始土壤蒸发率,单位kg/(m^2*s)
RH0 = 0.5; % 初始大气相对湿度
Tout0 = 10; % 初始室外温度,单位摄氏度
Hout0 = 0.8; % 初始室外湿度,相对湿度
% 定义模型时间范围
tstart = 0; % 起始时间,单位秒
tend = 3600*24*7; % 结束时间,单位秒
t = tstart:dt:tend; % 时间序列
% 定义模型输入参数
T = ones(size(t))*T0; % 温度序列
H = ones(size(t))*H0; % 湿度序列
I = ones(size(t))*I0; % 光照序列
P = ones(size(t))*P0; % 降水序列
V = ones(size(t))*V0; % 空气流速序列
A = ones(size(t))*A0; % 通风面积序列
K = ones(size(t))*K0; % 墙体导热系数序列
E = ones(size(t))*E0; % 植物蒸腾率序列
S = ones(size(t))*S0; % 土壤蒸发率序列
RH = ones(size(t))*RH0; % 大气相对湿度序列
Tout = ones(size(t))*Tout0; % 室外温度序列
Hout = ones(size(t))*Hout0; % 室外湿度序列
% 定义模型输出参数
Hin = ones(size(t))*H0; % 室内湿度序列
% 模型计算
for i=2:length(t)
% 计算当前时刻的各种参数
Hsat = calc_humidity_sat(T(i-1)); % 饱和水蒸气压力
Hair = calc_humidity_air(H(i-1), T(i-1), RH(i-1)); % 空气湿度
Hleaf = calc_humidity_leaf(Hair, E(i-1)); % 叶面湿度
Hsoil = calc_humidity_soil(H(i-1), S(i-1)); % 土壤湿度
Houtdoor = calc_humidity_air(Hout(i-1), Tout(i-1), RH(i-1)); % 室外空气湿度
Ieff = calc_light_effect(I(i-1), Hleaf); % 有效光照
Veff = calc_airflow_effect(V(i-1), A(i-1), K(i-1)); % 有效通风率
% 计算当前时刻的植物蒸腾量和土壤蒸发量
E(i) = calc_transpiration(Ieff, T(i-1), Hleaf);
S(i) = calc_evaporation(T(i-1), Hsoil);
% 计算当前时刻的通风率
Veff = calc_airflow_effect(V(i-1), A(i-1), K(i-1));
% 计算当前时刻的室内湿度
Hin(i) = calc_humidity_indoor(Hair, Hsoil, Veff, E(i), S(i), dt);
end
% 绘制曲线图
plot(t/3600, Hin);
xlabel('时间(小时)');
ylabel('室内湿度(相对湿度)');
```
需要注意的是,这只是一个基本的模型框架,具体的计算方法需要根据实际情况进行修改和调整。同时,这个模型还有很多的局限性,例如没有考虑CO2浓度、温室内部的热量分布等等。因此,在实际应用中,还需要根据具体情况进行改进和完善。
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