作为项目负责人,围绕 40㎡空间的三合一空调系统(集成控温、空气净化、湿度调节)展开研究,以 “三传一反(3T1R)” 为理论核心,结合热力学、流体力学等构建数学模型,并通过启发式算法优化。针对四大问题,分别用热流体动力学模型与 PSO 算法优化空调控温(最优尺寸长 0.24m、宽 0.66m、高 0.38m),以活性炭 + MOFs+TiO₂材料、遗传算法及元胞自动机优化净化器(自清洁效率 85%),借纳维 - 斯托克斯方程与 minimize 函数优化加湿器(圆柱形,半径 0.5m、高 0.1m),最终整合为半径 0.27m 的一体化设备,实现高效控温、净化与加湿,为智能家居提供基础,同时指出湍流处理简化等局限