不通风情况下的日光温室温度湍流模型,输入参数包括温室具体结构、位置、热导率、植物蒸腾参数、土壤温湿度、大气辐射、光照强度、导热系数等参数,输出温度分布图,matlab完整代码实现案例
时间: 2023-06-15 22:02:54 浏览: 48
这是一个复杂的模型,需要考虑多种参数和物理过程,以下是一个简单的示例代码,可能需要根据具体问题进行修改和调整:
```matlab
%% 清空环境变量
clear all
clc
%% 定义参数
Lx = 10; % 温室长度
Ly = 5; % 温室宽度
Lz = 3; % 温室高度
dx = 0.1; % 网格尺寸
dy = 0.1;
dz = 0.1;
Nx = Lx/dx; % 网格数
Ny = Ly/dy;
Nz = Lz/dz;
T0 = 25; % 初始温度
Tair = 20; % 外界温度
k = 0.1; % 热导率
q = 100; % 植物蒸腾参数
Cp = 1000; % 比热容
rho = 1.2; % 密度
alpha = 0.8; % 大气辐射吸收系数
sigma = 5.67e-8; % 斯蒂芬-玻尔兹曼常数
Qs = 1000; % 外界光照强度
alpha1 = 0.3; % 温室表面反射系数
alpha2 = 0.7; % 温室内表面反射系数
%% 初始化温度场
T = T0 * ones(Nx, Ny, Nz);
T(1,:,:) = Tair; % 左侧为外界温度
%% 循环计算
for n = 1:1000 % 时间步数
% 计算边界温度
T(Nx,:,:) = alpha1 * T(Nx-1,:,:) + alpha2 * T(1,:,:); % 右侧为内部反射
T(:,Ny,:) = alpha1 * T(:,Ny-1,:) + alpha2 * T(:,1,:);
T(:,:,Nz) = alpha1 * T(:,:,Nz-1) + alpha2 * T(:,:,1);
T(:,1,:) = alpha * Qs/(4 * sigma) + (1-alpha) * Tair; % 顶部为大气辐射和外界温度
% 计算温度场
for i = 2:Nx-1
for j = 2:Ny-1
for k = 2:Nz-1
% 计算热传导项
dTdx = (T(i+1,j,k) - 2*T(i,j,k) + T(i-1,j,k)) / dx^2;
dTdy = (T(i,j+1,k) - 2*T(i,j,k) + T(i,j-1,k)) / dy^2;
dTdz = (T(i,j,k+1) - 2*T(i,j,k) + T(i,j,k-1)) / dz^2;
Q = -k * (dTdx + dTdy + dTdz);
% 计算热对流项
F = rho * Cp * q * (Tair - T(i,j,k));
% 更新温度
T(i,j,k) = T(i,j,k) + (Q + F) * dt;
end
end
end
% 绘制温度分布图
figure(1)
slice(T,[],[],[1:Nz]*dz)
colorbar
xlabel('X')
ylabel('Y')
zlabel('Z')
title(['Temperature distribution at time ', num2str(n*dt)])
end
```
需要注意的是,这个示例代码只考虑了热传导和热对流两个物理过程,还有很多其他因素需要考虑,比如风速、湿度、CO2浓度等等。如果需要更加精确的模拟,需要根据具体问题进行修改和调整。