Validation of a stochastic digital packing algorithm for porosity prediction in fluvial gravel deposits

بافت دانه به عنوان یکی از ویژگی های کلیدی مخلوط های رسوبی درک نمی شود. اکثر پیش بینی های تخلخل موجود بر اساس ویژگی های اندازه دانه نمی توانستند نتایج رضایت بخش برای تخلخل رسوب رگبار را بدست آورند، به علت فقدان سایر عوامل تخریب کننده مانند شکل دانه و شرایط رسوب گذاری. با توجه به این، یک الگوریتم بسته بندی دیجیتالی تصادفی در این کار استفاده شده است که راه نوآورانه ای برای بسته شدن ذرات از اشکال و اندازه های دلخواه بر اساس دیجیتالی کردن هر دو ذره و فضای بسته است. هدف این مطالعه، بررسی قابلیت کاربرد این الگوریتم بسته بندی در پیش بینی تخلخل رسوب رگبار با مقایسه پیش بینی های آن با نتایج حاصل از اندازه گیری های آزمایشگاهی بود. نمونه های آزمایشی دو رسوب رسوبی از رودخانه راین و رودخانه کال (آلمان) و دانه های شیشه ای تجاری (حوزه ها) بودند. تمام نمونه ها به صورت مصنوعی به 7 توزیع اندازه دانه تقسیم شدند: 4 توزیع یکمودال و سه توزیع دوبعدی. مطالعه ما نشان می دهد که به غیر از اندازه دانه، شکل دانه نیز تاثیر مشخصی بر تخلخل دارد. الگوریتم بسته بندی دیجیتالی تصادفی با موفقیت با استفاده از تغییرات اندازه گیری تخلخل برای سه منبع ذرات مختلف، تکثیر شد. با این حال، الگوریتم بسته بندی به طور سیستماتیک تخلخل اندازه گیری شده در شرایط بسته بندی متراکم به طور سیستماتیک متمرکز شده است، عمدتا به این دلیل که حرکت تصادفی ذرات در هنگام استقرار، اثرات مرتب سازی و شکل شبیه سازی ناخواسته را نشان می دهد. نتایج نشان می دهد که الگوریتم بسته بندی ساختارهای بسته بندی شل را تولید می کند و برای تحلیل روند تخلخل بسته مفید است.