通风情况下的日光温室湿度分布模型,利用三维热传导和三大守恒定律实现,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,输出湿度分布图。matlab 正确的代码实现案例
时间: 2023-10-20 12:14:26 浏览: 42
这是一个非常复杂的模型,需要大量的物理学和数学知识来实现。下面是一个简单的示例代码,它考虑了温室的几何形状、墙体导热系数、植物蒸腾参数、土壤温湿度、空气流动速度和降水量等因素。这个代码并不能完全满足题目要求,但可以作为一个参考。请注意,这个代码的运行时间可能会非常长。
```matlab
% 温室几何形状
L = 10; % 长度
W = 5; % 宽度
H = 3; % 高度
% 墙体导热系数
k_x = 0.1; % x方向导热系数
k_y = 0.1; % y方向导热系数
k_z = 0.2; % z方向导热系数
% 植物蒸腾参数
alpha = 0.1; % 植物蒸腾系数
beta = 0.2; % 植物叶面积指数
% 土壤温湿度
T_s = 20; % 土壤温度
W_s = 0.5; % 土壤湿度
% 空气流动速度
v_x = 0.5; % x方向空气流动速度
v_y = 0.5; % y方向空气流动速度
v_z = 0.1; % z方向空气流动速度
% 降水量
P = 0.2; % 降水量
% 大气辐射
Q = 100; % 大气辐射
% 水蒸气含量
W_a = 0.5; % 空气中水蒸气含量
% 空气密度
rho = 1.2; % 空气密度
% 热传导方程
% dT/dt = k * (d^2T/dx^2 + d^2T/dy^2 + d^2T/dz^2)
% dW/dt = alpha * beta * (1 - exp(-k * (d^2T/dx^2 + d^2T/dy^2 + d^2T/dz^2))) - W / tau
% dP/dt = f * P - g * P * W
% dW_a/dt = -c * v * W_a + d * Q
% 空气温度、湿度和降水量的初始分布
T = ones(L, W, H) * 20; % 空气温度
W = ones(L, W, H) * 0.5; % 空气湿度
P = ones(L, W, H) * 0.2; % 降水量
% 模拟时间
t_start = 0;
t_end = 3600;
dt = 1;
% 模拟循环
for t = t_start:dt:t_end
% 计算热传导
dTdx = diff(T, 1, 1) / L;
dTdy = diff(T, 1, 2) / W;
dTdz = diff(T, 1, 3) / H;
dTdx = cat(1, dTdx, dTdx(end, :, :));
dTdy = cat(2, dTdy, dTdy(:, end, :));
dTdz = cat(3, dTdz, dTdz(:, :, end));
dT2dx2 = diff(dTdx, 1, 1) / L;
dT2dy2 = diff(dTdy, 1, 2) / W;
dT2dz2 = diff(dTdz, 1, 3) / H;
dT2dx2 = cat(1, dT2dx2, dT2dx2(end, :, :));
dT2dy2 = cat(2, dT2dy2, dT2dy2(:, end, :));
dT2dz2 = cat(3, dT2dz2, dT2dz2(:, :, end));
dTdt = k_x * dT2dx2 + k_y * dT2dy2 + k_z * dT2dz2;
% 计算植物蒸腾
dWdt = alpha * beta * (1 - exp(-k_x * dT2dx2 - k_y * dT2dy2 - k_z * dT2dz2)) - W / tau;
% 计算降水
dPdt = f * P - g * P * W;
% 计算水蒸气含量
dW_adt = -c * v_x * W_a + d * Q;
% 更新温度、湿度和降水量
T = T + dTdt * dt;
W = W + dWdt * dt;
P = P + dPdt * dt;
W_a = W_a + dW_adt * dt;
end
% 绘制湿度分布图
[X, Y, Z] = meshgrid(1:L, 1:W, 1:H);
scatter3(X(:), Y(:), Z(:), 10, W(:), 'filled');
colorbar;
```
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