Excel在化学化工中的应用
Excel在化工热力学计算中的应用
Excel在化工热力学计算中的应用王智娟;胡粉娥;杨晓丽【摘要】利用Excel求解化工热力学计算中的迭代和试差过程,计算过程简单明了,易于掌握,便于教学.文章选取了教学中两个典型实例进行分析,首先分析了丙烯-丙烷混合气体在高压下密度的计算,通过RK方程,结合Excel的单变量求解功能进行计算.其次分析了甲醇/乙腈体系相平衡数据的计算.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2013(041)003【总页数】3页(P167-169)【关键词】Excel;化工热力学;计算【作者】王智娟;胡粉娥;杨晓丽【作者单位】曲靖师范学院化学化工学院,云南曲靖655011;曲靖师范学院化学化工学院,云南曲靖655011;曲靖师范学院化学化工学院,云南曲靖655011【正文语种】中文【中图分类】TQ013.1化工热力学是化学工程中一门十分重要的分支学科，对于化工过程的开发研究、设计和生产具有重要意义，是化学工程与工艺专业学生的必修课程［1－2］。
课程着重探讨实际过程中混合物系的热力学性质，方程公式多、形式复杂，且待解变量之间的关系往往是非线性的，手工计算工作量大，这些使得学生对于课程的学习感到畏惧，缺乏兴趣。
随着计算机技术的进步，在解决实际物系热力学性质计算方面涌现出了很多新方法。
Aspen Plus、ChemCAD、ProⅡ等化工通用模拟软件自身包含上万个组分的基本物性参数，具有丰富的状态方程和活度系数方程，在化工模拟计算中不仅展现出强大的优势，同时还可以利用软件查阅物性数据，方便快捷，但软件不能详细地展示计算过程，不利于学生对计算过程原理和方法进行掌握。
采用Basic，C语言，Matlab等软件编写程序可以解决复杂的热力学计算，但需要学生对编程语言较为熟悉，必须具有较高的计算机应用水平［3］。
Excel是微软办公套装软件的一个重要组成部分，它可以进行各种数据的处理、统计分析，广泛地应用于管理、统计、化工计算等众多领域。
用Excel进行溶剂萃取工艺计算
计算机应用用Excel 进行溶剂萃取工艺计算胡 亮(昆明理工大学化学工程系 昆明 650051)胡 亮 男,36岁,博士,从事化学工程教学和科研工作。
E 2mail :lhu @云南省应用基础研究基金(98B004R )和昆明理工大学科研发展基金(98234)资助项目2000212204收稿,2001204211修回摘 要 介绍了溶剂萃取工艺计算的Excel 电子表格方法,无需手工绘图和编程就可方便地得到计算结果。
这种方法可用于教学和工程计算。
关键词 Excel 溶剂萃取 化学工艺计算Abstract This paper introduces a method of the extraction process calculating by using excel spreadsheet ,which is easy 2to 2use without calculating or graphing in manual and without programming.The method can be applied in teaching and engineering calculating.K ey w ords Excel ,S olvent extraction ,Chemical process calculating溶剂萃取是化工基本分离方法之一,已广泛应用于无机化工、有机化工、石油、生化、环保和分析等广阔的生产领域。
其工艺计算方法有代数公式法、图解法和逐级计算法[1～3]。
代数公式法要求萃取体系溶剂不互溶,各级萃取因子和所用的有机溶剂量相等;图解法仅限于三元体系,且手工绘图繁琐和不精确,甚至有些情况下需要试差法作图;逐级计算法借助于计算机可解决复杂萃取体系的计算,精度高、速度快,方便共享。
目前,可视化技术使编程变得轻松,各种应用程序更是方便了计算机使用。
Excel 已为人们所熟知,具有卓著的图表和数值计算功能,并将编程变成了方便形象的菜单和工具栏操作,可充分发挥计算机的高效特性[4]。
化工原理实验数据处理与分析中的计算机软件实践运用
化工原理实验数据处理与分析中的计算机软件实践运用化工原理实验数据处理与分析是化学工程中非常重要的研究内容之一，试验数据处理与分析的准确性直接影响到后续工程设计以及工程质量，因此需要采用准确、高效的数据处理与分析方法。
在实验数据处理与分析中，计算机软件是必不可少的工具之一。
在这篇文章中，我们将探讨化工原理实验数据处理与分析中常用的计算机软件以及它们的基本使用方法和优点。
1. ExcelExcel是最常用的电子表格软件之一，它可以轻松地进行基本数据处理和分析操作，并具有图形绘制和数据图表的能力。
通过Excel，我们可以进行如下操作：1) 对数据进行分类和过滤2) 对实验数据进行图形分析3) 通过公式和函数计算相关数据4) 对数据进行条件格式化5) 使用VBA进行自定义应用程序开发优点：简单易用、内置公式和函数庞大、广泛使用、图表绘制效果好缺点：不能处理大型数据集、计算性能较低2. MATLABMATLAB是一种高级数学软件，专门用于模拟、计算和分析各种工程和科学问题，因此也常被用于化工原理实验数据处理和分析中。
通过MATLAB，我们可以进行如下操作：2) 借用内置的工具箱和函数库来支持各种工程和科学需求3) 可以进行数值计算、优化和线性代数等高级数学操作4) 生成各种类型的矩阵和数组，以及图形和图像优点：可用于高级数学操作、内置工具箱和函数库庞大、支持大数据分析缺点：需要学习成本较高，不易于入门，不能免费使用3. OriginProOriginPro是一种科学绘图和数据分析软件，它是用于数据分析和科学绘图的完整解决方案。
通过OriginPro，我们可以进行如下操作：1) 可以进行二维和三维图形、图表和图像绘制2) 支持各种数据格式和源4) 可以进行拟合和回归分析5) 可以通过自定义函数和脚本进行开发优点：提供完整的科学绘图和数据分析解决方案、统计分析和数据拟合能力强缺点：价格高昂、学习成本较高以上三种软件是化工原理实验数据处理与分析中常用的计算机软件，通过这些软件，我们可以更加快捷、准确地进行数据处理和分析，并且可以帮助我们更好地探索数据背后的规律并进行预测，实现高效、优质的工程设计和开发。
Excel在化学实验数据处理中的应用
１ ２ 用 Ｅ ｃｌ ． ｘｅ 计算甘氨酸的离解 常数
要 通 过 Ｅ ｃｌ电 子 表 格 完 成 滴 定 过 程 中 ｘｅ
［ 卜一 ￡一 而的计 算 ， 必须 先 进 行甘 氨 酸 离解 常 数 的 计算 。打 开 Ｅ ｃｌ在 工 作 表 一 中 ， 并 Ａ 一 Ｈ１ ｘｅ， 合 １ 单元 格 ， 工作 表 一 命 名 为甘 氨 酸 离解 常 数 的计 把 算 ， Ａ 、２ Ｅ 、 ２ Ｈ 在 ２ Ｃ 、 ２ Ｇ 、 ２中 分 别 输 入 Ｎ Ｏ 浓 ａＨ 度、 甘氨 酸 浓 度 、 度 、 温 日期 和 它 们 的 值 ， ３ Ｈ Ａ一 ３ 单 元 格 分 别 设 置 为 Ｖ（ ａ Ｈ） ｐ ［ ］ ｌ Ｎ Ｏ 、 Ｈ、 Ｈ 、ｇ ［ ］ ［ Ｈ一 、 ． ［ ａ 和 ｐ ａ 在 Ａ Ｈ 、 Ｏ ］ Ｃ． Ｎ ］ 、 Ｋ。 ３列 和 Ｂ ４列对 应 单 元 格 中输 入 实 验 测 得 的 数 据 ，４ Ｃ 一 Ｈ ４单 元 格 中根 据 实 验计 算 公 式 应用 Ｅ ｃｌ 的 ｘｅ 中
发 生变 化 。可利 用 ｐ 计 测 量 该 体 系 中 Ｈ Ｈ 离 子 浓 度 的变 化 来 计 算 配 合 物 的逐 级 稳 定 常 数 Ｋ ， ，
函数编写计算程序 ， 计算出一组 ｐ ａ Ｋ 。拖拽单 元 格填 充柄 ， ｘｅ 可根 据 活 动 单 元 格 的 公式 ， 变 Ｅ ｃｌ 按
维普资讯
第２ ７卷第 ２期 ２０ ０７年 ３月
云南 师范 大学 学报
Ｊ ｕｎ ｌ ｆＹ ｎ ａ ｒ ｌＵｎｖ ｒｉ ｏ ｒａ ｕ ｎ ｎＮｏｍａ ｏ ｉｅｓｔ ｙ
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关于excel在化工热力学计算中应用的探讨
关于excel在化工热力学计算中应用的探讨1. 前言Excel作为一种常见的电子表格程序，被广泛应用于各个领域中。
化工热力学计算也不例外，Excel作为一种快速、方便、易操作的工具，在化工热力学计算中得到了广泛的应用。
本文将探讨Excel在化工热力学计算中的应用，包括Excel在热力学性质计算、反应热计算、物料平衡计算、过程优化等方面的应用，旨在为化工工程师提供实用的方法和技巧。
2. Excel在热力学性质计算中的应用热力学性质计算是化工热力学计算的基础，包括状态方程、热力学函数、热物性等。
通过Excel表格进行计算，可以大大提高计算效率。
以计算热力学函数为例，通过使用Excel的公式功能，可以轻松地计算出各种热力学函数，如熵、焓、自由能等。
同时，Excel还可以通过引用外部数据，如NIST数据库、AFC软件等，获得更准确的数据，并进行相应的计算。
通过利用Excel的图表功能，可以使计算结果更加直观、易于理解。
3. Excel在反应热计算中的应用反应热是指一定量的化学物质在一定条件下发生反应时，所释放或吸收的热量。
反应热的计算对于化工工程师来说十分重要。
通过使用Excel表格，可以轻松地计算出反应热，并进行相应的记录和分析。
在Excel中，可以通过编写复杂的公式和函数，计算出反应物的热容量、反应热、热量平衡等相关参数。
同时，Excel还能够帮助工程师进行反应热的数据管理和分析，便于追踪反应热变化的趋势和规律。
4. Excel在物料平衡计算中的应用物料平衡计算是化工工程中必不可少的一部分，其目的是确定化工过程中物料的流量和组成等参数。
通过使用Excel表格，可以快速、准确地完成物料平衡计算。
在Excel中，可以通过编写公式和函数，计算各种物料的流量、组成、反应程度、质量平衡等参数。
同时，Excel还能够帮助工程师进行数据的管理和分析，便于进行数据的比较和优化。
5. Excel在过程优化中的应用过程优化是化工工程师的一项重要工作，它涉及到化工过程中的各种参数和方案的优化。
9用EXCEL软件处理化工原理实验数据的尝试
机与应用化学2009,26(1)
本软件旨在解决通常的化工原理实验数据处理过程中或因计算复杂,或因作图时不可避免的出错而影响实验结果的问题.它以Visual Basic 6.0为开 发工具,采用最小二乘法直线拟合、非线性拟合、数值积分等方法处理实验数据,可完全消除学生作图出错,使实验结果更正确、更科学.本软件为处理化 工原理实验数据提供方便、快捷的方法,也为教师批改实验报告提供可靠的依据.该软件在中文Windows环境中运行,界面美观、操作方便.
以上就电子表格Ｅｘｃｅｉ软件在化工实验数据处理的一个简单应用为例．提出应用计 算机常用的应用软件来进行实验处理的尝试。而实践也证明，将计算机应用到化工实验 数据处理，不但可以提高学生学习的效率，也使学生消除畏难情绪，提高学习的自觉性
万方数据
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韩山师范学院学报（自然科学版）
万方数据
第２期
吴斌：利用ＥＸＣＥＬ软件处理化工原理实验数据的尝试
’ 接下来就是通过输入公式，让计算机进行数据处理。在单元格Ｇ２中输入“＝４＊Ｆ２／ （１０００＊３６００＊３．１４２＊’Ｅ２“２）”（如图２），然后按回车键，则在单元格Ｇ２显示出计算机 处理后得到的流速ｕ的值（如图３）。同理，在单元格Ｈ２中输入“一Ｅ２＊Ｇ２＊Ｃ２／Ｄ２”后 （如图４）按回车键则可得到雷诺准数Ｒｅ的值（如图５）。
要处理第２至第６组数据，除了可按上述步骤在相应的单元格下按步骤３输入“计
万方数据
第２期
吴 斌：利用ＥＸＣＥＬ软件处理化工原理实验数据的尝试
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算公式”外，还可以利用Ｅｘｃｅｌ软件的自动填充功能帮助完成第２至第６组数据的处理过 程。例如要得到第二组数据的流速ｕ的值，可先选定单元格Ｇ３，然后执行［编辑］菜单 中的［填充］，在其子菜单中选定［向下填充］并执行（如图６）。这样第二组数据的流速 ｕ的值就同计算机自动计算出来（如图７）。同理，可以得到第二组数据的雷诺准数Ｒｅ。这 样，第３至６组数据的处理结果也可很快得出。也可以同时选定单元格Ｇ２至Ｇ７后执行 ［向下填充］命令，这时第２至第６组实验的流速ｕ的值则被计算并显示出来，然后再同 时选单元格Ｈ２至Ｈ７并执行［向下填充］命令，则第２至６组的雷诺准数Ｒｅ也被计算 出来，这样操作起来更方便快捷。
excel在化工热力学计算中的应用
excel在化工热力学计算中的应用
Excel是一款强大的电子表格软件，它可以在化工热力学计算中提供重要的帮助。
下面列举了Excel在化工热力学计算中的应用：
1.热力学数据的存储和处理
Excel可以用来存储和处理化学物质的热力学数据。
这些数据可以包括物质的热容、热膨胀系数、热导率、热解离压力、热化学反应等数据。
使用Excel可以方便地对这些数据进行组织、排序和筛选。
2.气体计算
Excel可以用来进行气体计算。
它可以计算气体的状态方程、理想气体的体积、摩尔质量、密度、压缩因子等气体性质。
此外，Excel 还可以用来计算气体的焓、熵、内能等热力学性质。
3.热力学循环计算
Excel可以用来进行热力学循环计算。
它可以计算蒸汽循环、制冷循环、燃气轮机循环等热力学循环的功率、效率、热平衡等参数。
这些计算可以帮助工程师进行热力学系统的设计和优化。
4.热力学数据拟合
Excel还可以用来进行热力学数据的拟合。
通过对实验数据进行拟合，可以得到化学物质的热力学参数。
这些参数可以用来建立化学反应机理、设计反应器等。
总之，Excel在化工热力学计算中的应用非常广泛。
通过使用Excel，工程师可以更加方便地进行化工热力学计算，提高计算的准确性和效率。
基于excel的精馏塔理论塔板数的图解法
基于excel的精馏塔理论塔板数的图解法精馏技术是炼油厂、石化厂和化工厂中最重要的过程之一，它是一种仅通过溶剂混合物中的分子亲和力而进行分离的技术。
其中，精馏塔理论塔板数（FBP）是精馏系统的重要参数，它直接关系到精馏系统的效率及能耗。
因此，开发一种准确计算FBP的方法非常重要，而基于Excel的精馏塔理论塔板数的图解法就是一种有效的计算FBP 的方法。
基于Excel的精馏塔理论塔板数的图解法是一种使用可视化方法计算精馏塔理论塔板数的一种方法。
它基于比蒙定律，即物质从差分压区移动时，温度和压力保持不变，唯一变化的参数是组分的构成。
根据该定律，我们可以使用FBP的曲线图来计算FBP的值，从而得出FBP的估算值。
图解法的算法如下：（1）首先，准备液体1和液体2的温度、压力和物质浓度数据；（2）把液体1和液体2转换成X-Y坐标；（3）绘制出X-Y坐标图表；（4）在图表上标出液体1和液体2的温度和压力；（5）在图表上从液体1到液体2的连线上作折线，折线来表示液体1和液体2物质浓度比的变化；（6）从折线上求出最低压力的坐标；（7）在最低压力的坐标位置标出精馏塔理论塔板数；（8）最终得出精馏塔理论塔板数的估算值。
此外，基于Excel的精馏塔理论塔板数的图解法还具有如下特点：（1）简单易操作，只需要准备液体1和液体2的数据；（2）准确性高，可以根据计算出来的折线图得出FBP；（3）具有良好的可视化效果，使我们能够很好地把握精馏塔理论塔板数的解。
综上所述，基于Excel的精馏塔理论塔板数的图解法是一种有效而可行的计算FBP的算法，它能够给出准确而准确的结果，在实际应用中具有重要意义。
未来，我们还可以改进这种方法，使其能够应用于更多的精馏塔系统，让精馏技术能够更好地发挥作用。
计算机在化学化工中的应用
Origin及Excel在化学化工实验数据处理中的应用 Origin 是一款国际通用的具有超强功能的数据分析处理和科学绘图软件, 特别适合于绘制一些数据繁多计算复杂的图形。
以化学化工实验数据为基础, 展示了Origin 在化学化工实验数据的图形绘制中的一些具体做法。
Origin 是美国OriginLab 公司(其前身为Microcal 公司) 开发的图形可视化和数据分析处理软件,该软件主要体现2 大功能———数据分析和图形绘制。
Origin 的数据分析主要包括数理统计、信号处理、图像处理、峰值分析和曲线拟合等各种完善的数学分析功能。
准备好数据后, 进行数据分析时, 只需选择所要分析的数据, 然后再选择相应的菜单命令即可。
Origin 的图形绘制则是基于模板, Origin 本身提供了几十种二维和三维绘图模板, 而且允许用户自己定制模板。
绘图时, 只要选择所需要的模板就行。
用户可以自定义数学函数、图形样式和绘图模板, 可以和各种数据库软件、办公软件、图像处理软件等方便的连接[。
下面, 笔者以化学化工实验数据为基础, 展示了Origin 在化学化工实验数据的图形控制中的一些具体做法。
1、单纵坐标多曲线绘制荧光分析是研究具有内源荧光的生物大分子与配体小分子相互作用常见的有效手段之一。
将一组荧光分析的光谱数据导入到Origin 的工作表(Worksheet) 中, 选择要统计的各列数据, 单击右键统计各列(Statistics on Columns) 命令, 便可得到各列具有22 个分项指标的统计结果, 操作非常方便。
利用Worksheet 中的数据作图。
首先确定Worksheet 中各坐标轴所对应的列( columns ) , 根据实际情况在一个Worksheet 中可以同时设多个X 列和多个Y 列, 然后选定Y 列所在的数据作图,如作平滑线图得图1 (图中线形可根据自己喜好选取) 。
图1 涉及的原始实验采集点数据为3020 对, 实际上是图层1 和图层2 (右上角) 这2 个图层的叠加。
化学实验数据处理与分析方法与软件
化学实验数据处理与分析方法与软件随着科学技术的发展和实验方法的改进，化学实验数据处理与分析变得越来越重要。
为了提高数据处理的准确性和效率，科学家和研究人员开发了许多方法和软件来帮助处理和分析化学实验数据。
本文将介绍一些常用的化学实验数据处理与分析方法与软件。
1. Excel表格处理数据Excel是广泛使用的电子制表软件，也是数据处理和分析的常用工具。
它提供了各种功能和公式，可以帮助用户进行统计、图表、回归等数据处理操作。
在化学实验中，可以使用Excel来整理实验数据、计算平均值和标准偏差、绘制曲线等。
通过合理利用Excel的功能，可以快速准确地处理和分析大量的化学实验数据。
2. Origin数据分析软件Origin是一款专业的数据分析和制图软件，广泛应用于科研领域。
它具有强大的数据处理和分析功能，可以进行曲线拟合、统计分析、参数估计等操作。
Origin还提供了丰富的绘图工具，可以制作各种类型的图表，如散点图、直方图、线图等。
在化学实验中，可以使用Origin来进行数据的曲线拟合和统计分析，从而更好地理解实验结果。
3. Python编程语言与数据处理库Python是一种简单易学的编程语言，广泛应用于数据科学领域。
它提供了许多数据处理和分析的库，如NumPy、Pandas和Matplotlib等。
这些库可以帮助用户高效地进行数据处理、统计分析和数据可视化。
在化学实验中，可以使用Python编程语言和相关库来处理实验数据，进行曲线拟合、统计分析和绘图等操作。
相比其他软件，Python具有灵活性强、可定制性好等优势。
4. 化学实验数据处理方法除了软件工具之外，化学实验数据处理还可以采用各种方法和技巧。
例如，可以计算实验数据的平均值和标准差，以评估实验数据的可靠性。
可以进行相关性分析，判断实验变量之间的关系。
还可以利用数学模型和统计方法来分析实验数据，以获取更深入的信息。
在化学实验数据处理过程中，需要注意数据的准确性、异常值的处理和统计方法选择等。
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Excel在化学化工中的应用
Excel是集文字、数据、图表处理于一体的，并能进行数据计算和统计分析的电子表格软件。
它是微软办公套装软件的一个重要组成部分，它可以进行各种数据处理、统计分析和辅助决策操作，广泛的应用于管理、统计财经和金融等众多领域。
但其强大的计算功能，可以在一瞬间根据给定的公式和参数计算出大量的数据，形成准确的曲线和图表，使其在化学和化工中有着愈益重要的作用。
它能够运用复杂的公式，并且有条理的显示结果。
由于其丰富的库函数和强大的运算功能，使用excel进行化工计算，可以大大简便运算过程，只需使用填充柄，便可以完成一系列的运算，具有方便、快捷、准确率高等优点，而且无编写程序之烦恼。
在excel中，能够赋予单元格或单元格区域一个名字，并且在公式中得到应用，在化工计算中有相当多的数据时预先给定的，将名字替换应用地址，对于操作而言是相当便利的，并且能进一步保障应用的正确性。
例如在平衡精馏中求解y d=qx w/(q-1)-x f/(q-1)中可以分别定义两个单元格为q(液相分率)和xf(进料组成)，定义时，选定某一单元格，点击“插入”、“名称”、“定义”输入定义的名称即可，在公式中直接输入q和x f,若要改变其值公式不变，只需改变名称。
反复操作，在“工具”下拉菜单“选项”中找到“重新计算”，选中“反复操作”复选框即可。
Excel通过改变单元格的数值，甚至从属于这单元格的公式返回预期是结果，主要解决循环引用问题，计算精度和迭代次数均可调整，适用于已知结果求复合此结果的输入值的问题，在化工计算中有广泛应用空间。
例如在化学分离过程中，计算泡点温度需要核算和迭代，此时使用excel循环迭代可快捷方便，节省人力和时间。
同时，利用数据画出的曲线有时与理论有一定的差距，可以使用线性拟合和线性回归，得到曲线的方程和方程的精度。
Excel的显著特点是工作表中的数据变化时，图表也随之改变。
在大二的下学期和大三的上学期，我们进行了一年的化工原理实验，这其中有大量的实验数据，我们就主要是通过excel来处理并得出结论的。
例如，在做精馏实验时，我们经过处理掉数据有：
乙醇-丙醇平衡数据
x 0 0.126 0.188 0.21 0.358 0.461 0.546 0.6 0.663 0.844 1 y 0 0.24 0.318 0.339 0.55 0.65 0.711 0.76 0.799 0.914 1
由以上数据画出图表：
Excel强大的功能，利用其进行数据处理，可以做到快速、准确、直观，且其具有良好的操作界面，操作简单易行，同时，excel中存储最大量的求解工具，这为化工计算众多的复杂问题提供了简便、快捷的计算途径使得计算过程快速、准确，省去了编写程序的麻烦，大大提高了工作效率。
曾在大一的计算机基础中就接触过excel，但那时对其还了解甚少，对其操作不是很熟练，只是会做一些简单的表格，关于其的使用范围也不是很清楚，但是通过后来的逐渐掌握，一些课程的选修和大量的实验数据处理和作图使得我对excel越来越清楚，明白了它重要的作用。
虽然它的数值处理问题不如mathmatic或matlab那样强大,它作出的曲线的光滑程度不如oringin,它是一门基础，但“万丈高楼平地起”，我们更需要对其熟练使用，其在化学化工中也有着不可磨灭的作用。
Excel有以下优点：
1.Excel在一开始就自动设计好存放数据的表格，而不需要我们再去绘制表格。
2. Excel可以同时制作多张表格
3. Excel可以对表格进行很多处理，如按照一定的规则进行排序，运算等，大大提高了数据处理的效率和准确性等。
Excel的应用十分广泛，在各个领域都起着重要的作用。
在以后的学习生活过程中，我们要不断地学习操作，对其逐渐熟练，使我们的学习工作更加简单、快捷。