对于一些处在下游的化工产品，如果是危化品，在国内正常人几乎买不到，比如高氯酸铵，格氏试剂以及有机锂。但是部分中上游的原材料，比如氯酸钠。还有浓的三酸，甚至水合肼，氢氟酸，就会有商家以“炸金水”“氧化剂”“可配w水”“玻璃蚀刻液”等名义售卖。这些试剂的价格通常比工业品的价格贵5倍左右且纯度随缘，不过仍极大地方便了化学爱好者以及“家实党”（家庭实验党）。但是也给了玩能中二们一个快速升天的捷径。毕竟对于任何一个有化学常识和想象力的人来说，这些店铺卖的到底是什么很容易就能猜出来。也间接导致了各种中二断手甚至升天，进而引发蜀黍注意，顺藤摸瓜查一堆人的水表，并使购买这些上游原料的灰色渠道逐步封锁。所以，合格的安全防护，不仅是在保护自己，更是在维护化圈的风气，确保化圈不被和谐（扯得太远太高尚了hhh，其实就是保命）。

作为个人防护的重要一环，通风橱除了保护自己，也能使家人免遭毒害，毕竟你不可能让家里每个人都在你做实验时戴防毒面具。不过市场上最便宜，最小的桌上型通风橱也要1200￥以上。而且这种通风橱是全钢材质，桌面是实心理化板（其实就是牛皮纸和防腐材料压在一起的东西），即使钢板有镀锌，有涂层，也难以招架强酸强碱强氧化剂的淫威。而且这种便宜的通风橱甚至没有导流背板(baffle)，这显然是非常致命的，会导致有毒气体形成涡流，在操作区域内积累，并且因为气流扰动等因素，一部分最终扩散到人面前。（见下图丐版通风橱桌板上的深蓝色低速涡旋，几乎占了桌面1/2的面积。本图为本人仿真结果）

既然1200￥都不能买到能用的货，那么我只好手搓了。

首先仿真了6次，改出来4个版本，最后终于改出一个仿真结果不错的版本（gen4）。可以明显的看到，最终版本和没有导流背板的劣质丐版通风橱相比，图片中间的大漩涡直接没了，且桌面附近的涡流明显缩水。而且在gen4仿真时，我特意加入了一个加热台和500mL烧杯来模拟实际工况，结果表明，即使在有障碍物扰流的情况下，带有改进背板的通风橱也远比没有背板的性能更为优越。（下图为gen4流线图，线框高亮加粗方便观看，和上面gen1的流线图形成鲜明对比）

为了更清晰直观的表征不同设计不同版本通风橱的设计，令二氧化氮以10g/s的质量流率从烧杯口喷出，再进行仿真，观察各个仿真版本仿真结果中，二氧化氮的流向和浓度。（实际仿真里用二氧化氮质量分数表征）

那么先看gen2的表现：

可以看到，大部分二氧化氮并没有像预想的一样从背板排出去。事实上，部分二氧化氮被视窗附近的大涡旋捕获，萦绕在操作空间内，虽然比gen1安全，但是还是不够。从下面的动画来看，二氧化氮扩散初期，确实有从背板抽走的趋势，但是随着二氧化氮气流上升，其很快被大涡旋撕裂并捕获。剩下小部分则通过背板抽走。（标尺是二氧化氮质量分数，这里我疏忽了，导致标尺文字颜色和背景一样了）

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再来看gen3的表现：

可以看到，改进后，二氧化氮的流向发生了变化，大部分流经导流背板并被抽走，操作区域的二氧化氮质量分数比gen2低了不少。但是流线图中（下图）仍然可以看到那个大漩涡。

上图是gen3视窗附近二氧化氮的质量分数云图，可以看到质量分数最高有4%，而靠近进风口的那块区域的二氧化氮质量分数还不够低，有2%到3%左右，存在回流风险，可能溢出通风橱。没有达到设计要求。

于是我改出了最后一个版本gen4：

可以很明显的看到，原来中间那个大漩涡消失了。根本上解决了有毒气体卷进漩涡里回流的问题。这一点从窗口附近的二氧化氮的质量分数云图中（下图）可以看得出来。

这里为了和gen3形成对比，需要让色谱颜色互相对应以更好的区分优劣。故上图gen4的仿真结果中，上部的深红色处，二氧化氮质量分数其实在7%左右。虽然浓度极值比gen3（4%）大，但是gen4的毒气不受涡流影响，不会回流，富集在上部后被排出，相比之下gen3存在回流问题，毒气散布在整个通风橱内部，十分不安全。而gen4靠近进风口的那块区域的二氧化氮质量分数只有千分之几，符合设计要求。

综上所述，gen4的通风橱达到了设计目的，可以满足化学爱好者的需求（别玩氰化物就可以），且仿真结果表明安全面风速低于0.7m/s，可以开始投入制造环节。

我打算采用环氧树脂作为桌面材料。为此我打算定制一块尺寸540*750*16mm的黑色环氧树脂板。环氧树脂台面相比于实心板，更为耐用且最高耐600℃高温，而且对强酸强碱的耐受性优于大多数实验室采用的实心板（当然价格也贵得多），虽然没有陶瓷桌面那么耐腐蚀，但是比陶瓷耐造不易碎。当然价格也比实心板更贵。这一个桌面就要217￥甚至不包邮。

对于主体部分和导流背板，使用内层木板+聚氨酯刷漆的设计，相较于pp塑料，成本比较低。比较耐刮，能耐受大部分有机溶剂和稀的酸碱溶液，但是强酸直接喷溅到上面也防不了。

视窗直接使用美式上下提拉窗平替，虽然窗框是铝型材导致防化性能不那么好，但是其较为低廉的成本使我不得不选它，而且5mm钢化玻璃一定程度上能防破片，对于微量能材爆炸，能不能保住手不知道，但是面部和胸腔不会有大碍。（好吧其实也不便宜，一个尺寸1000*740*60mm的窗户卖我300￥，真是离谱。）

接下来就是排气系统了。集气罩好找，tb上各种规格材质多的是，难的是选风机。不同功率的风机，单位时间内能抽走的气体体积（即所谓“风量”）也不一样。这会导致选用不同风机的通风橱的面风速也不一致。好在这可以通过仿真来找。理想的面风速在0.5m/s左右，不可超过0.7m/s，不可低于0.3m/s.一款最大风量540m³/h，功率75~100W的6寸风机就挺不错的，价格也比较亲民，而且用的是塑料叶片，比金属叶片耐腐蚀，还可以无级调速，非常适合给通风橱排气用。而且这款风机的最大风量（540m³/h）稍低于仿真得出的最大风量（570m³/h）。下面是仿真得到的面风速（gen4，距离桌面5cm，风机风量570m³/h）。

可以看到因为电炉和烧杯的扰动导致小部分地区（红色）流速过快，在0.8m/s左右。但是大部分区域（橘色和黄色）的风速都低于0.7m/s，在0.6m/s附近。当然不用担心风速过快，随着风机风量减小，面风速也会下降，所以无级调速的风机可以做到精准调控面风速。

因为春节的原因，快递要2月24号左右才陆续发货，而那个时候我已经快开学了，所以我只能在上学的时候抽空组装。组装好后就测试一番看看其真实水平。先用烟雾（点几根香）试一试，再用氯气挑战一下（84+洁厕灵大法），看看能不能在外面闻到氯味，如果不能，那就成了。