212
P ollution at rnospher ique
Urb ain
Espece
composes organiques
nitrate
sulfate
min eral
ammonium
suie
sel de mer
au tres
Composition (%)
20
15
13
9
7
5
4
27
Marin
Es pece
chlore
sodium
sulfate
magnesium
autres
Composition (%)
55.0
30.6
7.7
3.7
3.0
Tableau 5.4 - A gauche : composition moyenn e de l'aerosol eur opee n (PM lO ) en
milieu urbain . « Autres » fait reference it la partie de l'a erosol qu e I'on ne sai t
pas affect er it un compose par ti culier. Source : [109] . A droite : composit ion
moyenn e de l'aero sol marin. Source : [126].
On designs par PM x les aerosols dont Ie diametre aerodsmosnique est inferieur ou ega l it x urn. Le diam etre aerody na rnique est , par definition, Ie diametre d 'une sphere de masse volumique 1 g cm - 3 (masse volumique de I'eau) ,
qui aur ait un e vitesse de chute ega le it celle de la par ticule. Pour les plu s pet it s
aerosols, la deviation est faible par rapport au diam etre reel.
On distingue habituellement PM 2 . 5 et P M lO , pour lesqu els la reglementation s'applique.
Exercice 5.1 (Vitesse d e chute d'une particule)
On considere un e particule supposee spherique , de diam etre d p et de densit e
PP' dont on veut et udier la chute dan s I'air. La particule subit, outre son poids,
une force de trainee de la part du fluide, asce nda nte , don nee en pr emiere approximation par la loi de Stokes : F ~ 3 Jrf.1a ir dpVs avec V s > 0 la vitesse de
chute de la particule (s pour sedime n tation gravitationnelle) et fl a ir la viscosit e
dynamique de l' air.
Calculer V s en fonction du diam etre de la par ti cule. Quelle est la valeur
obt enue pour d p = 10!-Lm et d p = 100!-Lm dan s Ie cas d 'une gout te d 'eau ?
Donnee : on rappelle la valeur f.1 air ~ 1.8 X 10- 5 kg m - 1 S - l .
R eponsc :
Le premier principe de la dynamique s'ecrit pour la particule
avec m p = PP x Jrd p
3 / 6 la masse de la particule. On a pris, comme convention de signe
pour les vitesses, un signe positif pour les vitesses dirigees vers Ie bas. En partant de
P ollution at rnospher ique
Urb ain
Espece
composes organiques
nitrate
sulfate
min eral
ammonium
suie
sel de mer
au tres
Composition (%)
20
15
13
9
7
5
4
27
Marin
Es pece
chlore
sodium
sulfate
magnesium
autres
Composition (%)
55.0
30.6
7.7
3.7
3.0
Tableau 5.4 - A gauche : composition moyenn e de l'aerosol eur opee n (PM lO ) en
milieu urbain . « Autres » fait reference it la partie de l'a erosol qu e I'on ne sai t
pas affect er it un compose par ti culier. Source : [109] . A droite : composit ion
moyenn e de l'aero sol marin. Source : [126].
On designs par PM x les aerosols dont Ie diametre aerodsmosnique est inferieur ou ega l it x urn. Le diam etre aerody na rnique est , par definition, Ie diametre d 'une sphere de masse volumique 1 g cm - 3 (masse volumique de I'eau) ,
qui aur ait un e vitesse de chute ega le it celle de la par ticule. Pour les plu s pet it s
aerosols, la deviation est faible par rapport au diam etre reel.
On distingue habituellement PM 2 . 5 et P M lO , pour lesqu els la reglementation s'applique.
Exercice 5.1 (Vitesse d e chute d'une particule)
On considere un e particule supposee spherique , de diam etre d p et de densit e
PP' dont on veut et udier la chute dan s I'air. La particule subit, outre son poids,
une force de trainee de la part du fluide, asce nda nte , don nee en pr emiere approximation par la loi de Stokes : F ~ 3 Jrf.1a ir dpVs avec V s > 0 la vitesse de
chute de la particule (s pour sedime n tation gravitationnelle) et fl a ir la viscosit e
dynamique de l' air.
Calculer V s en fonction du diam etre de la par ti cule. Quelle est la valeur
obt enue pour d p = 10!-Lm et d p = 100!-Lm dan s Ie cas d 'une gout te d 'eau ?
Donnee : on rappelle la valeur f.1 air ~ 1.8 X 10- 5 kg m - 1 S - l .
R eponsc :
Le premier principe de la dynamique s'ecrit pour la particule
avec m p = PP x Jrd p
3 / 6 la masse de la particule. On a pris, comme convention de signe
pour les vitesses, un signe positif pour les vitesses dirigees vers Ie bas. En partant de