El objetivo de la tesis es desarrollar una herramienta numérica para describir cómo cambia la concentración de una o más sustancias distribuidas en un medio fluido bajo el efecto de tres procesos de transporte: advección, difusión y absorción. Para ello, es fundamental conocer la interacción de la sustancia transportada con el medio fluido. La tesis pretende extender métodos numéricos estabilizados para resolver las ecuaciones de transporte y flujo de fluidos de manera acoplada para una mayor precisión, eficiencia y velocidad a la hora de predecir el movimiento de las sustancias transportadas en el fluido. Se hace hincapié en el transporte de sustancias en fluidos con números de Péclet elevados. La motivación práctica del trabajo es predecir el transporte de un contaminante en el aire en entornos urbanos. El documento de tesis resume la investigación publicada en tres artículos publicados en revistas de alto impacto del JCR en los cuales el autor de la tesis también es el primer autor. Los trabajos se adjuntan al documento en los capítulos correspondientes. La descripción de los desarrollos de tesis se ha organizado de la siguiente manera. En primer lugar, presentamos la investigación realizada en la tesis para el desarrollo de una formulación generalizada estabilizada de cálculo de incrementos finitos - método de elementos finitos (FIC-FEM) para resolver la ecuación transitoria multidimensional advección-difusión-absorción. El punto de partida son las ecuaciones que gobiernan los problemas multidimensionales estacionarios de advección-difusión-absorción y los problemas de advección-difusión-absorción unidimensionales transitorios obtenidos mediante el procedimiento FIC. El buen comportamiento de la nueva formulación FIC-FEM se muestra en varios ejemplos de aplicación. Este trabajo fue publicado en el primero de los tres artículos mencionados. En el siguiente capítulo presentamos un método numérico innovador para resolver problemas de transporte con altos valores de advección y / o absorción. Se ha desarrollado un enfoque lagrangiano basado en la versión actualizada del método clásico de elementos finitos de partículas (PFEM) para calcular la advección de sustancias en fluidos, mientras que se adopta una estrategia euleriana basada en la formulación estabilizada FIC-FEM para calcular los efectos de difusión y absorción. El nuevo enfoque semilagrangiano ha sido validado mediante su aplicación en una serie de ejemplos académicos de transporte de sustancias para diferentes valores de los números de Péclet y Damköhler. Finalmente, derivamos un procedimiento para acoplar las ecuaciones de fluido y transporte para modelar la distribución de un contaminante en una calle. En nuestro caso, hemos considerado el carbono negro (BC) como contaminante. La evolución del flujo de fluido se calcula con un método estándar de elementos finitos estabilizados utilizando la técnica Quasi-Static Variational Multiscale (QS-VMS). Para la temperatura y el transporte de contaminantes utilizamos el procedimiento semilagrangiano desarrollado en la tesis. Se han resuelto varios ejemplos de aplicación para ilustrar la precisión y viabilidad de la herramienta numérica propuesta para predecir el transporte de un contaminante en el aire en entornos urbanos.