随着室内装潢的盛行和工业化发展,室内空气污染越来越严重,对室内空气质量关注越来越重视。目前空气净化机存在的主要问题有:净化效果差,净化模式固定,不能根据室内空气污染情况切换净化模式,无需工作的过滤层一直处于工作状态,增加了风道中通风阻力,导致空气净化机运行能耗高和资源浪费。因此,开展多功能室内空气净化机设计及仿真分析,实现高效、节能净化室内空气,具有重要经济价值和社会价值。　　 首先,根据空气净化机的使用情况,确定了多功能空气净化机的三种净化功能,包括灰尘净化、有害气体净化和二氧化碳净化,由这三种净化功能,组成了七种净化工作模式。综合考虑净化效果、使用方便及经济因素,选择了三种净化功能相应净化方法和净化材料,并对净化过程中的空气阻力进行了理论分析和计算。　　 然后,对空气净化机的机械系统和测控系统进行设计。机械系统主要包括风道和驱动装置。风道设计中确定了各净化层的工位,对风道结构参数和风机风量、风速进行设计计算。为了实现不同净化工作模式的切换,设计了一种分步控制式齿轮齿条机构作为驱动装置。测控系统包括硬件和软件。根据净化目标,分别选择了灰尘浓度传感器、有害气体浓度传感器和二氧化碳浓度传感器,采用凌阳SPCE061A单片机作为控制单元,设计空气质量采集、处理检测电路和工作模式的切换控制电路,以及测控系统主程序和主要功能程序。在模拟的室内污染环境中,采用搭建的测控系统和空气净化机进行性能试验,实验表明单净化功能下,空气净化机可节约功耗20%-32%:组合净化功能工作模式下,空气净化机可节约功耗10.6%-18.6%,达到了节能、高效的设计要求。　　 最后,采用多孔介质模型模拟空气净化机中的HEPA滤纸,通过Fluent软件仿真分析空气净化机内部流场,分析了进口速度在1m/s至5m/s变化过程中,高度分别在0.05m、0.10m、0.15m三个截面上压力场和速度场的变化。结果表明:风速在1m/s至2m/s时,气流流动稳定;HEPA滤纸在0.10m截面上对气流的阻力最大;获得更好的内部流场应增大进风口和出风口截面积。