Simulation de l'Effet des Obstacles sur la Dispersion Atmosphérique par un code CFD

Abstract

Abstract: The advantage of dispersion modeling is the contribution to a better interpretation of the concentrations of pollutants measured by the pollution cartography establishment, so as to cover the areas where the measurements non-existent. In order to study the physical processes involved in the transport, diffusion and accumulation of pollution, we simulate the flow structure and the pollution dispersion in complex urban configurations. To do this, aerodynamic simulations, using CFD (Computational Fluid Dynamics) were performed employment a RANS method based on the k-e model provided by the ANSYS-Fluent commercial code. The main objective of our work is the study of the general structure of the buildings effect on the flow and dispersion by the profiles prediction of the different parameters in comparison to the use of atmospheric dispersion mathematical models of Gaussian type for the calculation of far-field and near-field concentrations which is strongly conditioned by soil effects and the presence of natural or artificial obstacles. The results obtained by the Fluent model, reveals the effect predicted by the experimental variables contrary to the Gaussian models of Briggs and Doury atmospheric dispersion in the presence of obstacles.

Résumé : L'intérêt de la modélisation de la dispersion est la contribution à une meilleure interprétation des concentrations de polluants mesurées par l'établissement d'une cartographie de la pollution, de manière à couvrir les zones ou les mesures n'existent pas. Dans le but d’étudier les processus physiques mis en jeux dans le transport, la diffusion et l'accumulation de la pollution, on simule la structure d'un écoulement et la dispersion de la pollution dans des configurations urbaines complexes. Pour ce faire, des simulations aéraulique, en utilisant les CFD, ont été réalisées en employant une méthode RANS basée sur le modèle k-e fournit par le code commercial Fluent. L'objectif principal de notre travail est l’étude de la structure générale de l'effet des bâtiments sur l’écoulement et de la dispersion par la prédiction des profils des différents paramètres en comparaison à l'utilisation des modèles mathématiques de dispersion atmosphérique de type Gaussien pour le calcul des concentrations en champ lointain et en champ proche qui est fortement conditionné par les effets de sol et la présence d'obstacles naturels ou artificiels. Les résultats obtenus par le modèle du code Fluent, révèle l’effet prévu par les variables expérimentales mises en jeu contrairement aux modèles mathématiques Gaussiens de Briggs et de Doury de la dispersion atmosphérique en présence d'obstacles.