基于人工智能优化的等离子体空气净化系统

致病微生物气溶胶(PMA)是典型的环境污染物,也是对人类健康的主要威胁之一。为了解决传统的高效颗粒空气过滤器(HEPA)系统只能过滤PMA的主要局限性,该研究开发了一种新的等离子体空气净化系统(PAPS),它可以同时过滤PMA并杀死内部的微生物。本系统采用大面积的针状电晕放电阵列覆盖气流通道,并设计了专有的模块化组件,使得PAPS组件易于清洁和重复使用,以实现长期、低成本的运行。此外,该研究集成了人工神经网络与遗传算法(ANN-GA)来优化PAPS的工作参数。通过在最佳工艺条件下对PMA进行有效捕捉和灭活,验证了ANN-GA模型的可靠性。本研究通过层流场、电场、等离子体场和带电粒子运动的多物理场耦合模拟,研究了PAPS系统的净化机制,并进一步验证了其关键工作参数。最终的实验证明,在最佳工作参数下,PAPS可以有效地拦截和灭活PMA中的所有细菌。