• 제목/요약/키워드: Random packing simulations

검색결과 2건 처리시간 0.015초

지질매체 공극 구조에 대한 구성 엔트로피와 상자집계 프랙탈 차원의 지구물리학적 의미 및 응용: 무작위 패킹 시뮬레이션 연구 (Geophysical Implications for Configurational Entropy and Cube Counting Fractal Dimension of Porous Networks of Geological Medium: Insights from Random Packing Simulations)

  • 이범한;이성근
    • 한국광물학회지
    • /
    • 제23권4호
    • /
    • pp.367-375
    • /
    • 2010
  • 지구물질로 이루어진 공극 구조와 이를 채우고 있는 유체의 상호작용에 대한 이해는 지표 및 지구내부의 다양한 지질학적 현상의 설명에 필수적이다. 본 연구에서는 지구물질과 유체의 상호작용을 보다 잘 이해하기 위해, 비표면적과 공극률이 다공성 매질의 공극 구조를 설명하는 매개변수에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 이를 위해 입자의 지름과 공극률을 다양하게 하여 동일한 크기의 구형의 입자로 이루어진 다공성 매질에 대한 삼차원 공극 구조를 무작위 패킹 시뮬레이션으로 얻었고, 이에 대해 구성 엔트로피와 삼차원 상자집계 프랙탈 차원 분석을 하였다 구성 엔트로피 분석 결과, 엔트로피 길이는 비표면적이 2.4에서 $8.3mm^2/mm^3$으로 증가할 때 0.8에서 0.2 mm로 감소하고, 최대 구성 엔트로피는 공극률이 0.33 에서 0.46으로 증가할수록 0.94에서 0.99로 증가하는 뚜렷한 경향을 보인다. 구성 엔트로피와 공극률의 관계로부터 구성 엔트로피가 맨틀 용융체의 탄성과 점성도를 설명하는 변수로 사용될 수 있음을 제시한다. 삼차원 상자집계 프랙탈 차원은 비표면적이 같을 때 공극률이 증가함에 따라 증가하고, 비표면적이 2.4에서 $8.3mm^2/mm^3$으로 증가할 때 2.65에서 2.98로 증가한다. 이러한 삼차원 상자집계 프랙탈 차원과 비표면적, 공극률의 관계로부터 삼차원 상자집계 프랙탈 차원이 지진파 감쇠와 맨틀용융체를 포함한 다양한 지질매체의 구조와 무질서도를 설명하는 변수로 사용될 수 있음을 제시한다.

A PROPOSAL ON ALTERNATIVE SAMPLING-BASED MODELING METHOD OF SPHERICAL PARTICLES IN STOCHASTIC MEDIA FOR MONTE CARLO SIMULATION

  • KIM, SONG HYUN;LEE, JAE YONG;KIM, DO HYUN;KIM, JONG KYUNG;NOH, JAE MAN
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제47권5호
    • /
    • pp.546-558
    • /
    • 2015
  • Chord length sampling method in Monte Carlo simulations is a method used to model spherical particles with random sampling technique in a stochastic media. It has received attention due to the high calculation efficiency as well as user convenience; however, a technical issue regarding boundary effect has been noted. In this study, after analyzing the distribution characteristics of spherical particles using an explicit method, an alternative chord length sampling method is proposed. In addition, for modeling in finite media, a correction method of the boundary effect is proposed. Using the proposed method, sample probability distributions and relative errors were estimated and compared with those calculated by the explicit method. The results show that the reconstruction ability and modeling accuracy of the particle probability distribution with the proposed method were considerably high. Also, from the local packing fraction results, the proposed method can successfully solve the boundary effect problem. It is expected that the proposed method can contribute to the increasing of the modeling accuracy in stochastic media.