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 22:21:56 浏览: 46
这是一个复杂的模型,需要考虑很多因素。以下是一个简单的示例模型,仅考虑温室内的湿度动态。
首先,我们需要定义模型的参数:
```matlab
% 温室参数
L = 12; % 温室长度 (m)
W = 6; % 温室宽度 (m)
H = 3; % 温室高度 (m)
V = L*W*H; % 温室体积(m³)
A = 2*L*H + 2*W*H + L*W; % 温室表面积(m²)
U = 2.5; % 温室墙体导热系数(W/(m²*K))
Cp = 1005; % 空气比热容 (J/(kg*K))
rho = 1.2; % 空气密度(kg/m³)
e = 0.95; % 温室内表面的辐射发射率
sigma = 5.67e-8; % 斯特藩-玻尔兹曼常数 (W/(m²*K^4))
alpha = 0.3; % 温室外表面的太阳辐射反射率
epsilon = 0.9; % 温室内表面的太阳辐射吸收率
F = 0.5; % 温室玻璃透过太阳辐射的比例
G = 0.02; % 温室内的植物蒸腾系数
Qp = 2000; % 植物蒸腾所释放的热量(W)
Qv = 2432.2; % 水的汽化潜热 (J/g)
m = 100; % 空气的质量(kg)
T0 = 25; % 初始温度(℃)
RH0 = 50; % 初始湿度(%)
t = 0:3600:3600*24; % 模拟时间范围(s)
dt = 3600; % 时间步长(s)
```
接下来,我们可以使用欧拉法来模拟湿度的动态变化。首先,我们需要定义一个函数来表示湿度的变化:
```matlab
function [T, RH] = greenhouse(T0, RH0, t, dt, Qp, Qv, m, Cp, rho, V, A, U, e, sigma, alpha, epsilon, F, G)
% 初始化变量
T = zeros(size(t));
RH = zeros(size(t));
T(1) = T0;
RH(1) = RH0;
% 计算每个时间步长的温度和湿度
for i = 2:length(t)
% 计算温度
Qs = Qp + Qv*G*(RH(i-1)/100)*(m/dt); % 潜热通量
Qr = F*alpha*sigma*(T(i-1)^4 - (T0+273)^4); % 外部辐射热通量
Qi = epsilon*F*sigma*(T(i-1)^4 - (T0+273)^4); % 内部辐射热通量
Q = Qs + Qr + Qi; % 热通量
T(i) = T(i-1) + (dt/(m*Cp))*(Q - U*A*(T(i-1) - (T0+273))); % 计算温度
% 计算湿度
es = 6.112*exp((17.67*T(i-1))/(T(i-1)+243.5)); % 饱和水汽压力
RHs = 100*(0.622*(es/(101325-es))); % 饱和相对湿度
RH(i) = RH(i-1) + ((Qs/(Qs+U*A*(RHs/100)*(m/dt)*Qv)) - RH(i-1))*(dt/(V*rho)); % 计算湿度
end
end
```
最后,我们可以使用以下代码来运行模型并绘制湿度随时间变化的曲线图:
```matlab
[T, RH] = greenhouse(T0, RH0, t, dt, Qp, Qv, m, Cp, rho, V, A, U, e, sigma, alpha, epsilon, F, G);
figure;
plot(t/3600, RH);
xlabel('Time (h)');
ylabel('Relative Humidity (%)');
title('Greenhouse Humidity Dynamic Model');
```
这个模型可以根据实际情况进行修改和调整。
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