2023年夏季的高温威胁到世界上部分地区数百万人的生命。空调是人们在高温下维持基本生活质量必不可少的物件。同时，COVID-19疫情加强了传染病预防的重要性。在室内，病菌极易通过空气快速传播，所以空调系统尤其是中央空调会成为病菌传播的温床。在空调系统的基础上，添加除菌功能模块可以有效抑制空调系统内的病菌浓度，进而预防传染病在室内环境下的传播。本项目为上海交通大学和美国宾州州立大学的合作毕设项目，旨在基于太阳能空调原型机设计除菌模块，预防传染病的传播。

本项目旨在为一种已有的太阳能空调系统设计除菌装置，具体内容包含结构设计、流场分析和效果评价三部分。其中结构设计主要包括除菌模块的3D结构、流道形状以及外形等建模设计，并对每一种设计的理论除菌率进行估算；流场分析包括对添加除菌模块前后，除菌模块以及原空调系统内部空气流动特性仿真以及对原空调系统内气流的影响研究；效果评价包括应用机器学习回归模型对除菌模块内空气中病菌浓度的预测以及对设计的除菌模块除菌效果的评价。

针对太阳能空调的原型机，本团队设计了若干个除菌模块的结构方案，通过对各方案理论除菌率的计算和流场仿真结果的分析，选取了除菌效果和空调性能综合最优的方案，并优化完善其3D结构、流道形状及外形等建模设计。同时，对结构进行了Ansys Fluent流场仿真，结果表明系统在添加除菌模块后仍能进行有效的温度调控。最后，在除菌模块内部的传感器测得的气流参数结合python机器学习回归算法，能有效预测除菌模块的除菌效果。