Les modèles numériques tri-dimensionnels de dispersion (CFD) permettent de simuler les rejets de gaz en prenant en compte l’ensemble des phénomènes intervenant de façon significative sur la dispersion, qu’ils soient liés à l’atmosphère comme la turbulence thermique, ou au site comme les obstacles ou le relief.

Ces modèles s’attachent donc à résoudre directement le système d’équations physiques qui gouverne la dispersion sans le dégénérer comme dans la démarche des modèles de type intégral.
Le système d’équations du modèle physique est composé de :

la conservation de la quantité de mouvement ;

la conservation de l’énergie ;

la conservation de la masse d’air ;

la conservation de la quantité de produit ;

l’équation d’état du mélange gazeux ;

l’équation donnant la masse molaire du mélange.

A ces équations peuvent bien sûr être ajoutées d’autres équations afin de tenir compte de
l’humidité, ou encore d’éventuelles réactions chimiques...

L'utilisation des modèles CFD pour la modélisation de la dispersion atmosphérique est décrite dans le rapport Oméga 12 sur la dispersion atmosphérique.