Two dimensional theoretical and numerical study

of the atmospheric pollution problem

 

Étude numÉrique  et thÉorique bidimensionnelle

du problÈme de la pollution atmosphÉrique

 

I. Aberdane1, K. Gueraoui1,2*, A. Dhiri1, A. Ghouli1, M. Taibi1, G. Zeggwagh3

1Équipe de Modélisation Numérique et Théorique en Mécanique des Fluides et en Environnement, LPT,

Faculté des Sciences, B .P. 1014, Av. Ibn Batouta, Rabat, Maroc.

2Department of Mechanical Engineering, University of Ottawa, Ottawa, Canada, K1N 6N5.

3 Laboratoire de Mathématiques Appliquées, Faculté des Sciences Rabat-Agdal, B.P. 1014, Rabat, Maroc.

* Corresponding author. E-mail : kgueraoui@yahoo.fr

Received: 02 June 2008; revised version accepted: 17 September 2008

 

Abstract

     The main objective of the present paper is a two dimensional theoretical and numerical modelling of the atmospheric pollution by considering the advection-diffusion-reaction process in a turbulent flow of a compressible fluid. A finite volume method is used to solve the equations and to determine the temperature, T, the fluid velocities, u, w, respectively in Cartesian coordinates (ex,ez), the pressure ,P, the bulk mass, r, and the pollutant concentration profile, C. This study, considered as an important step in modelling atmospheric pollution, may also be fit to other industrial applications.

 

Keywords: Turbulent flow; Compressible fluid; Finite volume method; Atmospheric pollution; Advection-diffusion-reaction process.

 

Résumé 

     Le but principal du présent travail est la modélisation numérique bidimensionnelle de la pollution atmosphérique, en considérant des processus de réaction-diffusion-advection dans un écoulement turbulent de fluide compressible. À l’aide d’une méthode numérique aux volumes finis, nous déterminons la température, T, la pression, P, la densité volumique, r, les composantes de la vitesse, u, w, dans un système de coordonnées cartésiennes (ex,ez) et le profil de la concentration du polluant, C. Cette étude, qui est une contribution à la compréhension des phénomènes de la pollution atmosphérique, peut aussi s’adapter à d’autres applications industrielles.

 

Mots clés : Ecoulement turbulent ; Fluide compressible ; Méthode des volumes finis ; Pollution atmosphérique ; Processus de réaction-diffusion-advection.


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