در این تحقیق با کمک تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی و حل همزمان معادلات بقای جرم جزئی، کلی و انرژی پراکنش آلاینده های گازی خروجی از دودکش های پالایشگاه اصفهان مورد مدل سازی قرار گرفت. در مدل سازی صورت گرفته با هدف افزایش دقت نتایج و بررسی تأثیر پذیری مدل از مدل تلاطمی منتخب سه نوع مدل تلاطمی شامل εrng. k-ε، standard k- و realizable k- εمورد بررسی و مقایسه قرار گرفته و مدل rng. k-ε به عنوان مدل تلاطمی نهایی جهت ادامه مطالعه انتخاب گردید. بر این اساس زبری سطح برای مدل توسعه یافته در محدوده 2 تا 2/5 متر بدست آمد. حساسیت پاسخ ها و تأثیری پذیری نتایج مدل در خصوص پیش بینی غلظت آلاینده ها از تعداد سلول های محاسباتی بررسی گردید و تعداد 1/3 میلیون سلول محاسباتی به عنوان آستانه قابل قبول به دست آمد. جهت بررسی تأثیر زبری سطح و نوع مدل تلاطمی بر نتایج مدل و همچنین کاهش زمان محاسبات و هزینه ها از تکنیک طراحی آزمایش ها استفاده گردید. با هدف بررسی دقت مدل در پیش بینی موضعی غلظت آلاینده ها نتایج مدل در خصوص پراکنش گاز دی اکسید کربن با نتایج مربوط به اندازه گیری های میدانی صورت گرفته در درون و مرزهای پالایشگاه مقایسه گردید که این مقایسه بیانگر دقت قابل قبول وکافی پیش بینی های مدل می باشد. تمامی نتایج در محدوده fac2 بوده و خطای مدل در محدوده 0/07 تا 11/43 درصد و با میانگین 6/34درصد برآورد شد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که بر اساس مشخصات فعلی خروجی دودکش های این پالایشگاه، تا ارتفاع 20 متری از سطح زمین هیچ نقطه آلوده ای با غلظت بیشتر از حد استاندارد در خصوص آلاینده های اصلی هوا وجود ندارد. گرچه در برخی نقاط یا محدوده های کوچک به خصوص در اطراف منابع تولید و در ارتفاع های بالاتر آلودگی هایی فراتر از حد مجاز توسط مدل پیش بینی می شود.