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第50卷第7期：2998-3009高电压技术Vol.50,No.7:2998-3009

2024年7月31日HighVoltageEngineeringJuly31,2024

DOI:10.13336/j.1003-6520.hve2024年7月31日第50卷July

基于人工智能优化的等离子体空气净化系统

111,2

朱海巍，兰存涛，刘大伟

1.()430074

（高级电磁工程与技术国家重点实验室华中科技大学电气与电子工程学院，武汉；

2.武汉国家强磁场研究中心，武汉430074）

摘要：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

PAPSPAPS

究了系统的净化机制，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，可以

有效地拦截和灭活PMA中的所有细菌。

关键词：气溶胶；等离子体空气净化；人工智能优化；电晕放电阵列；等离子体

AIOptimizationBasedPlasmaAirPurificationSystem

111,2

ZHUHaiwei,LANCuntao,LIUDawei

(1.StateKeyLabofAdvancedElectromagneticEngineeringandTechnology,SchoolofElectricalandElectronicEngineering,

HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China;

2.WuhanNationalHighMagneticFieldCenter,Wuhan430074,China)

Abstract：Pathogenicmicrobialaerosols(PMAs)areamajorthreattohumanhealth.T