不通风情况下的日光温室湿度动态模型,输入参数温室结构、位置、墙体厚度、导热系数、温室内外温湿度、气压、风速、风向、比热容、空气流动速度、降水量、太阳辐射、植物蒸腾、土壤含水量、水蒸气含量、叶面积指数等参数,输出湿度随时间变化曲线图,matlab程序案例
时间: 2023-09-02 14:07:49 浏览: 36
了解,我将为您提供一个简单的 Matlab 程序作为参考,该程序可以模拟不通风情况下的日光温室湿度动态模型,以输出湿度随时间变化曲线图。需要注意的是,该程序只是一个简单的模型,您可以根据自己的实际需求进行修改和完善。
```matlab
% 温室湿度动态模型
% 不通风情况下
% 输入参数
L = 20; % 温室长度(m)
W = 10; % 温室宽度(m)
H = 3; % 温室高度(m)
d = 0.2; % 墙体厚度(m)
k = 0.16; % 墙体导热系数(W/(m*K))
Tout = 20; % 外部温度(℃)
RHout = 50; % 外部相对湿度(%)
Pout = 101.3; % 外部气压(kPa)
v = 0.1; % 空气流动速度(m/s)
I = 800; % 太阳辐射(W/m^2)
ETp = 0.5; % 植物蒸腾(mm/d)
Wp = 0.3; % 土壤含水量(m^3/m^3)
q = 0.01; % 水蒸气含量(kg/kg)
LAI = 2; % 叶面积指数
% 常数
sigma = 5.67 * 10^-8; % Stefan-Boltzmann常数
% 计算参数
A = 2 * H * (L + W); % 温室表面积
Aw = L * H; % 温室墙面积
V = L * W * H; % 温室体积
p = Pout / (287.05 * (Tout + 273.15)); % 外部空气密度(kg/m^3)
Pw = exp(77.345 + 0.0057 * (Tout + 273.15) - 7235 / (Tout + 273.15)) / (Pout * 1000); % 外部饱和水汽压力(kPa)
Wout = Wp * H * V; % 外部水分含量(kg)
% 时间参数
dt = 60 * 60; % 时间步长(s)
tmax = 24 * 60 * 60; % 最大时间(s)
t = 0:dt:tmax; % 时间向量
% 初始条件
Tin = 25; % 初始室内温度(℃)
RHin = 60; % 初始室内相对湿度(%)
Win = RHin * Pw / (0.62198 + RHin / 100); % 初始室内水分含量(kg)
Qh = 0; % 初始室内热通量(W)
Qe = 0; % 初始室内水汽通量(W)
% 存储变量
T = zeros(1, length(t)); % 室内温度
RH = zeros(1, length(t)); % 室内相对湿度
Wv = zeros(1, length(t)); % 室内水分含量
Qh_in = zeros(1, length(t)); % 室内热通量
Qe_in = zeros(1, length(t)); % 室内水汽通量
% 主循环
for i = 1:length(t)
% 计算室内温度
Qs = I * LAI / A; % 植物表面蒸发散热通量(W/m^2)
Qr = sigma * Aw * (Tin + 273.15)^4; % 温室内辐射通量(W)
Qh = Qs - Qr + Qh_in(i); % 室内热通量(W)
Tin = Tin + Qh * dt / (V * 1005); % 室内温度(℃)
% 计算室内相对湿度
Pw = exp(77.345 + 0.0057 * (Tin + 273.15) - 7235 / (Tin + 273.15)) / (Pout * 1000); % 室内饱和水汽压力(kPa)
Win = Win + (Qe_in(i) - Qs) * dt / (V * 2501); % 室内水分含量(kg)
Wv(i) = Win / V; % 室内水分含量密度(kg/m^3)
RHin = Wv(i) / Pw * (0.62198 + Wv(i) / 1000); % 室内相对湿度(%)
% 计算室内水汽通量
Qe = k * Aw / d * (RHin - RHout) + v * (Win - Wout) / dt; % 室内水汽通量(W)
% 存储变量
T(i) = Tin;
RH(i) = RHin;
Qh_in(i+1) = Qh;
Qe_in(i+1) = Qe;
end
% 绘图
figure;
yyaxis left;
plot(t / 60 / 60, T, 'r');
ylabel('室内温度(℃)');
yyaxis right;
plot(t / 60 / 60, RH, 'b');
ylabel('室内相对湿度(%)');
xlabel('时间(h)');
```
需要说明的是,该程序中的计算仅考虑了不通风情况下的温室湿度变化,未考虑其他因素(如植物生长、灌溉等)对湿度的影响。如果需要更加精确的模拟结果,您需要考虑更多的因素,并对程序进行相应的修改和完善。