Etude de la pollution de l'air

La pollution de l’air extérieur est aujourd’hui l’un des principaux problèmes environnementaux. Les zones urbaines se caractérisent par une large gamme de sources de polluants telles que les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) des bâtiments, la circulation, les industries, voire certaines essences d’arbres favorisant les risques allergéniques. La pollution atmosphérique urbaine est associée à un large éventail d’effets aigus et chroniques sur la santé.

La ventilation des zones urbaines par le vent est déterminante pour la qualité de l’air extérieur et intérieur. La qualité de l’air extérieur peut être améliorée par le vent lorsque celui-ci favorise la dilution et l’élimination des polluants. C’est pourquoi on observe généralement des pics de pollution dans les villes en l’absence de vent.

La qualité de l’air extérieur affecte également la qualité de l’air intérieur par l’intermédiaire de la ventilation mécanique et/ou naturelle, où l’air intérieur est remplacé par l’air extérieur. D’autre part, dans les zones hautement ventilées, le confort au vent et la sécurité au vent des piétons peuvent être affectés négativement. Par conséquent, dans chaque situation pratique, un compromis doit être trouvé entre la ventilation urbaine pour la qualité de l’air extérieur et intérieur d’une part et le confort au vent des piétons et la sécurité au vent.

Le flux éolien urbain est fortement lié à la morphologie urbaine en tant que combinaison de densité urbaine la disposition des bâtiments, leur forme et leurs dimensions individuelles.

Les flux de pollution urbaine peuvent être évalués par des mesures à grande échelle.

Exemple de modélisation CFD de panache thermique

La vidéo suivante présente un échantillon de projets CFD liés à la modélisation de la dispersion et du flux de particules. Ces projets couvrent une gamme d’applications axées sur les émissions d’échappement, la dispersion des gaz et le flux de particules. L’objectif principal de bon nombre de ces analyses est de suivre certaines espèces mineures spécifiées (gaz, poussières… ) et de s’assurer qu’elles ne sont pas aspirées par d’autres systèmes ou pour de l’air neuf des bureaux.

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Modélisation de la propagation de la pollution atmosphérique industrielle

Méthodologie de modélisation CFD de la pollution en ville

La nature de la dispersion de pollutions atmosphériques chimiques froide ou chaude, de dégagement de poussières de toutes sources est influencée par le régime des vents du territoire.

Lorsque le vent circule autour d’un site urbanisé où à forte rugosité, sa vitesse et sa direction changent : des tourbillons à différentes échelles peuvent se former ; pour chaque direction du vent, des phénomènes locaux sont formés où le vent ralentit ou accélère, d’autre où les tourbillons du vent sont plus fort ou plus faible, où la concentration de polluants est plus ou moins élevée. C’est pour ces raisons que les paramètres de propagation des polluants ne sont pas les mêmes pour différentes directions de vents.

Le vent est instable et se caractérise par une répétabilité inégale de directions et de vitesses généralement illustrées par la rose des vents. Ces données peuvent être connues pour chaque localité à partir des résultats d’observations météorologiques à long terme. La combinaison des résultats du calcul des flux de vent pour toutes les directions du vent, en tenant compte de la fréquence de ces directions, peut montrer la répartition inégale des concentrations annuelles moyennes de polluants en aval des zones d’émission.

L’analyse de ces facteurs permet de résoudre les problématiques suivantes :

Étudier l’impact des odeurs en ville ou aux abords d’un site industriel, agricole ou de retraitement des déchets.
Étudier les impacts sur la sécurité environnementale en déterminant les zones où il existe un dépassement possible de la concentration maximale admissible (MPC) de polluants
Analyser la répartition inégale des concentrations résiduelles de polluants.
Étude d’impact en cas de relâchement accidentel de polluant.