Furnas は粒子径が大きく異なる大小二種類の粒子を混合充塡した際に，大粒子１のすき間にすべて小粒子２が充塡されていくというモデルに基づき，次のような空間率 $\varepsilon$ の推定式を提案した。 $$ \varepsilon = 1 - \frac{1-\varepsilon_{1}}{V_{1}} $$ また，小粒子２を充塡した層内部に大粒子が分散混合している場合には，次式で空間率 $\varepsilon$ を推定した。 $$ \varepsilon = 1 - \frac{1-\varepsilon_{2}}{1-V_{1}\varepsilon_{2}} $$ 　ただし $\varepsilon_{1}$，$\varepsilon_{2}$ はそれぞれ粒子１，２を単独で充塡した際の空間率，$V_{1}$ は大粒子１の体積基準混合分率である。これらの式で推定した二つの空間率 $\varepsilon$ のうち大きいほうの値を用いる。これらのモデル式を総称してファーナスのモデル式と呼ぶ。
　このモデルにより，大小二種類の粒子混合充塡した際に空間率が最小すなわち最も密に充塡される混合分率が計算できるが，大小粒子の粒子径比は無限に大きいという仮定があるので，粒径比の影響を計算することはできない。