Helicobacter pylori est un pathogène gastrique qui infecte 50% de la population mondiale. Actuellement, H. pylori est la seule bactérie reconnue comme agent carcinogène de classe I et représente le facteur de risque majeur dans le développement du cancer gastrique. L’activité génotoxique de H. pylori joue un rôle essentiel dans la promotion de la cancérogenèse gastrique. De plus, H. pylori favorise la dégradation protéasomale de p53, un régulateur central de la réponse aux dommages de l'ADN. H. pylori induit aussi une hyperméthylation de l'ADN dans la région promotrice des gènes codant pour les facteurs de transcription «upstream stimulating factors», USF1 et USF2, inhibant ainsi leur expression. USF1 régule les niveaux de p53 et des composants du système de réparation des lésions à l'ADN par excision de nucléotides (NER). De plus, en réponse à un stress génotoxique USF1 se fixe à la protéine p53, et inhibe sa dégradation protéasomale. Mon projet de thèse est ciblé sur l’analyse des mécanismes à l’origine de la relation entre l’infection par H. pylori et le développement du cancer gastrique. Il vise à étudier les conséquences de la déplétion du facteur USF1 au cours de l’infection par H. pylori, i) sur la protéine p53 et ses isoformes ainsi que sur la réponse aux dommages à l’ADN et leur réparation, ii) sur le processus de cancérogenèse gastrique. Des approches complémentaires in vitro sur cellules épithéliales gastriques ainsi que dans le modèle souris USF1-/- ont été développées. Mes résultats montrent une diminution concomitante des niveaux nucléaires de USF1 et p53, ainsi qu’une délocalisation cytoplasmique de USF1 dans les cellules infectées par H. pylori. Cette dérégulation s’accompagne d’une inhibition de l’expression des gènes cibles de USF1 et de p53 impliqués dans la réponse aux dommages de l’ADN et leur réparation. Des expériences de « Proximity Ligation Assay » (PLA) montrent que H. pylori altère la réponse des cellules à un stress génotoxique en inhibant l’intéraction USF1-p53 dans les noyaux suite à un traitement à la campthotécine. H. pylori aussi induit la transcription d’isoformes de p53. Mes résultats démontrent que USF1 serait un régulateur transcriptionnel négatif de l’expression de ces isoformes. In vivo, l’absence de USF1 dans les souris USF1-/- exacerbe l’inflammation et accélère la sévérité des lésions gastriques avec la présence de dysplasies dès 9 mois d’infection. Ces résultats sont en accord avec les faibles niveaux d’expression de USF1 observés chez des patients atteints de cancer gastrique et associés à un plus mauvais pronostic. En conclusion, les résultats obtenus montrent le rôle essentiel joué par USF1 au cours de l’infection par H. pylori, dans le maintien du suppresseur de tumeur p53 et de la stabilité génétique des cellules de l’hôte. Ils confirment USF1 dans sa fonction de suppresseur tumoral. Ainsi la réalisation de ce projet met en évidence non seulement une nouvelle stratégie de H. pylori favorisant la cancérogenèse gastrique, mais peut aussi avoir des retombées en clinique faisant de USF1 un candidat biomarqueur potentiel du cancer gastrique / Helicobacter pylori is a gastric pathogen that infects 50% of the worlds population. H. pylori is the only bacterium known to be a class 1 carcinogenic agent, and represents the major risk factor in the development of gastric cancer. The genotoxic activity of H. pylori plays an essential role in the promotion of gastric cancer. Furthermore, H. pylori favours the proteasomal degradation of p53, a central regulator of the DNA damage response. H. pylori induces DNA hypermethylation in the promoter region of two genes encoding transcription factors, Upstream Stimulating Factors USF1 and USF2, inhibiting their expression. USF1 regulates the level of p53 and the components of the nucleotide excision DNA repair (NER) system. Moreover, in response to genotoxic stress, USF1 binds to p53 and inhibits its proteasomal degradation. My thesis project aims to elucidate the mechanisms leading to the development of gastric cancer due to H. pylori infection. This work will address the consequences of USF1 depletion during this infection, focusing on the impact on i) p53, its isoforms, and the DNA damage and repair response, and ii) the gastric carcinogenesis process. To facilitate this investigation, I have developed complementary approaches, using epithelial gastric cells for in vitro studies, and a USF1-/- mouse model for in vivo analyses. My results show a concomitant decrease in the nuclear levels of USF1 and p53, combined with a cytoplasmic delocalisation of USF1 in cells infected by H. pylori. This deregulation is accompanied by the inhibited expression of genes targeted by USF1 and p53, implicated in the DNA damage and repair response. Proximity Ligation Assay (PLA) experiments show that H. pylori alters the response of cells to genotoxic stress by inhibiting the interaction between USF1 and p53 in the nucleus following treatment with camptothecin. In parallel, H. pylori also induces the transcription of p53 isoforms. My results suggest that USF1 is a negative transcriptional regulator of the expression of these isoforms. In vivo, the absence of USF1 in USF1-/- mice exacerbates inflammation and accelerates the severity of the gastric lesions, leading to the presence of dysplasia at 9 months post-infection. These results are in agreement with the weak USF1 expression levels observed in patients with gastric cancer, which is associated with worse prognoses. In conclusion, the results obtained show the essential role played by USF1 during H. pylori infection, in the maintenance of the tumour suppressor p53 and the genetic stability of host cells. They confirm USF1 as a tumour suppressor. Finally, these findings describe not only the novel strategy by which H. pylori infection favours gastric cancerogenesis, but could also be of clinical significance, as USF1 is promising as a candidate biomarker of gastric cancer

Les progrès récents dans l’allègement des systèmes d’embrayage et la réduction de leurs vibrations torsionnelles, conduisent à l'émergence de bruits issus des vibrations se produisant le long de la direction axiale du système d'embrayage, tels que le « crissement d’embrayage » ou le « graillonnement au décollage du véhicule ». Bien que le crissement constitue une problématique fortement traitée ces dernières décennies, notamment dans le domaine du freinage, le crissement d’embrayage a été peu abordé. En ce qui concerne le graillonnement au décollage du véhicule, aucune investigation n’a été menée à ce jour. En effet, le caractère fortement non-linéaire du système d’embrayage rend difficile la modélisation de ce genre de phénomènes dans un système aussi complexe.Dans cette optique, le présent mémoire a pour objectif de répondre à cette problématique et de comprendre les mécanismes physiques initiant ces phénomènes vibro-acoustiques, à travers le développement d’un modèle éléments finis tridimensionnel de l’embrayage, recalé par rapport à des analyses expérimentales. L’étude a été abordée suivant deux axes.De fait, l’analyse de stabilité a été adoptée pour l’étude des instabilités de flottement responsables du crissement. Les résultats numériques ont permis de mettre en lumière le phénomène physique de coalescence entre une paire de modes doubles du système, synonyme d’instabilité. De plus, l’impact de l’amortissement et de l’axisymétrie dans la suppression de la nuisance sonore, a également été mis en évidence. Dans un second temps, la technique du mouvement forcé a été utilisée pour évaluer la réponse vibratoire de la chaîne cinématique du véhicule, en présence d’une excitation axiale au volant moteur. L’analyse a dévoilé la voie de propagation de l’excitation dans l’embrayage atteignant la boîte de vitesses et conduisant au graillonnement. En outre, de nombreux paramètres clés influençant ce phénomène vibro-acoustique, ont été discutés. Enfin, une proposition de solution à cette problématique est présentée et validée. / The progress made in lightweighting and reducing the clutch torsional vibrations led to the emergence of vibroacoustic phenomena, due to vibrations generated along the axial direction of the clutch system such as “squeal” or “rattle at the vehicle's take-off”. Most of researches on the subject focus on the brake squeal. However, no study has been conducted on the rattle at the vehicle's take-off. This may be attributed to the great difficulty involved in modeling this complex system by virtue of its nonlinearities.In this context, the present thesis aims at understanding the physical mechanisms behind the vibro-acoustic phenomena, by means of a 3D finite element model of the clutch, validated through experimental analysis. The study was discussed in two axes.Indeed, complex eigenvalue analysis was carried out to investigate the flutter instabilities, responsible of the squeal. The numerical results highlighted the physical phenomenon of coalescence between a pair of axisymmetric modes of the system, leading to instability. In addition, the impact of damping and the axisymmetry in avoiding this noise was also discussed.In the second part, the enforced motion method was used to evaluate the vibration response of the driveline, in the presence of axial excitation on the flywheel. The analysis revealed the propagation path from the clutch resonance to reach the gearbox, and causing rattle. Furthermore, many key parameters influencing this phenomenon were discussed. Finally, a proposed solution to this problem is presented and validated.

Devant la nécessité de diminuer les émissions polluantes du secteur du transport, les constructeurs de moteurs d'avion se sont tournés vers l'utilisation de régimes pauvres prémélangés. Ces régimes ont pour avantage de diminuer la production de NOx mais l'inconvénient de favoriser les instabilités de combustion dans les moteurs. La simulation numérique (LES (Large Eddy Simulation) et solveurs de Helmholtz par exemple) a fait ses preuves en matière de de prédiction des instabilités au stade de la conception des moteurs. Pour aller vers plus de précision, il est nécessaire de prendre en compte les détails géométriques des chambres. Les chambres de combustion sont équipées de plaques multiperforées dans le but d'assurer leur refroidissement. Ces plaques sont constituées d'orifices de diamètre inférieur au millimètre, il est donc impossible de les mailler. L'objectif de cette thèse est d'être capable de prendre en compte les plaques multiperforées dans le calcul des modes acoustiques d'une chambre de combustion. Les plaques sont donc remplacées par un modèle homogène développé par Howe en 1979. Ce modèle simule le comportement d'une plaque multiperforée soumise à une excitation acoustique sous certaines hypothèses. Ce modèle se présente sous la forme d'une impédance acoustique. Il est bien adapté pour être codé dans un solveur de Helmholtz. Le modèle de Howe a été développé dans le cas où les plaques multiperforées sont à l'interface entre deux fluides froids. Le modèle est adapté pour prendre en compte le saut de température entre le contournement et la chambre de combustion. Le codage est ensuite validé en comparant les résultats numériques obtenus avec une résolution analytique sur des configurations simples. Ces premiers résultats sur des cas simples permettent de mettre en évidence le comportement acoustique des plaques multiperforées. Elles ont pour effet d'amortir les modes acoustiques mais l'amortissement dépend des paramètres géométriques des plaques et de la vitesse de l'écoulement traversant les orifices. L'étude des instabilités est ensuite appréhendée par une approche de bilans énergétiques. Les chambres industrielles étant équipées de plusieurs paires de plaques multiperforées, il est intéressant de déterminer quelles plaques sont les plus efficaces. Un bilan d'énergie acoustique permet de calculer le pourcentage effectif d'amortissement auquel contribue chaque plaque. En présence d'une flamme, l'approche par bilans permet d'évaluer la contribution des plaques et de la flamme à l'amortissement ou l'amplification d'une instabilité. Une chambre industrielle équipant un hélicoptère de la société Turbomeca est calculée en utilisant les outils développés dans la thèse. Le calcul du bilan d'énergie en présence d'une flamme et des plaques multiperforées permet de déterminer la stabilité des modes de cette chambre et les éléments responsables de l'évolution de l'instabilité. L'ensemble de ces travaux a été financé par la SNECMA et le modèle pour les plaques multiperforées a été implémenté dans le solveur de Helmholtz AVSP, propriété CERFACS-SNECMA. / Aeronautical engine constructors are using lean premixed regimes to deal with the necessity to cut down pollutant emissions. These regimes indeed help to prevent the emission of NOx but trigger on the other hand combustion instabilities. Numerical simulation (which can consist of LES or Helmholtz solvers for example) has proven to be a usefool tool to predict these instabilities at the design stage. Acoustic modes can be well predicted only if geometrical details are taken into account. Multiperforated plates which equip combustion chambers with the purpose of cooling the inner walls must for instance be taken into account in a numerical calculation. These plates consist of several apertures with a diameter smaller than 1 millimeter, which makes their meshing impossible. The objective of this thesis is to take into account perforated plates in the numerical simulation of the acoustics of combustion chambers. The homogeneous model for the acoust ic behaviour of a perforated plate derived by Howe in 1979 is used. Provided some hypotheses, this model can predict the acoustic behaviour of a plate under an acoustic excitation. Howe's model, derived in an incompressible flow, is here adapted to be used in the case where the perforated plate in located between the casing (cold air) of a combustion chamber and the inner chamber (filled with a hot mixture). The model is well suited to be implemented in an existing 3D Helmholtz solver, because it appears under the form of an impedance. The coding is validated by comparing numerical results to analytical results on simple geometries. First results allow to show the damping behaviour of perforated plates and its dependance to geometric parameters or the speed of the incoming flow though the apertures.Acoustic instabilities can also be apprehended with an acoustic energy approach. Since industrial chambers are equipped with several pairs of multiperforated plates, it is interesting to show which of them are the most efficient at damping purposes. An acoustic energy budget allows to predict the percentage of the total damping a particular plate is responsible for. In the presence of a flame, the acoustic energy budget can also give information on the contribution of the flame on the triggering or damping of the instability.An industrial chamber designed by Turbomeca for a helicopter is computed. The acoustic energy budget on a computation taking into account the active flame and the multiperforated plates allows to predict the stability of the modes of the chamber. The elements responsible for the behaviour of the instability can be identified. This work has been funded by SNECMA and the code used to implement the model is AVSP, it co-belongs to CERFACS and SNECMA.

Dans cette thèse, nous présentons une étude expérimentale des instabilités de flambage<br />hélicoïdal pour un liquide visqueux et une corde. Puis nous comparons nos résultats à un<br />modèle numérique. Nous montrons ici que dans une petite région le flambage de la bobine <br />conduit a l'emprisonnement de bulles d'air d'une manière très particulière, formant ainsi des<br />structures en spirale étonnantes. Nous présentons une étude expérimentale du flambage<br />hélicoïdal pour des cordes et des spaghettisoit lorsqu' ils sont laissés tomber librement. Nous<br />démontrons qu'il existe trois régimes différents de flambage hélicoïdal possibles. Nous<br />donnons ici un cadre expérimental et théorique pour comprendre le comportement des cordes<br />dans les différents régimes et nous expliquons la relation entre les propriétés élastiques des<br />matériaux et leurs propriétés de flambage hélicoïdal.

Les modèles fluides décrivant les plasmas chauds sont aujourd'hui bien développés. L'étude des micro-instabilités présentes dans ces plasmas nécessite cependant une description cinétique basée sur l'équation de Vlasov. Les modèles cinétiques étant très gourmands en ressources informatiques, une idée alternative est l'utilisation systématique des propriétés d'invariance des systèmes étudiés telles que la propriété d'invariance de la fonction de distribution le long des trajectoires dans l'espace des phases ou l'invariance adiabatique du moment magnétique dans les plasmas magnétisés. C'est dans ce cadre que nous appliquons un modèle water-bag à plusieurs types de problèmes : les ondes de dérive collisionnelles dans les colonnes de plasma magnétisé, les instabilités d'interchange, ITG, et Rayleigh-Taylor dans les cœurs de tokamaks. Ces études visent à permettre une meilleure compréhension de la turbulence et ainsi participer à la maîtrise du transport anormal qui dégrade le confinement dans les cœurs de tokamak. / The study of microinstabilities that arises in these plasmas demands a kinetic description based on the Vlasov equation. Kinetic models being very demanding in computer ressources, an alternative approach lies in a systematic use of invariances properties in the studied systems, such as the invariance of the distribution function along the particle trajectories or the first magnetic moment invariance. In this framework, we make use of the water-bag model on a few problems: collisional drif-waves in magnetized plasma column, interchange instability, ion temperature gradient (ITG), and Rayleigh-Taylor instabilities in the core of tokamaks. The goal of these studies is to allow a better understanding of plasma turbulence and therefore contribute to the control of anomalous transport which degrades the confinment in the core of tokamaks.

Ce travail de thèse sur les milieux poreux est axé sur deux parties. La première concerne l'étude numérique de l'écoulement d'un fluide Newtonien ou non-Newtonien au sein d'un système fluide/poreux. L'approche à un seul domaine qui consiste à écrire l'équation de Navier-Stokes incluant le terme de Darcy-Brinkman-Forchheimer est adoptée dans cette étude. La relation entre le gradient de pression et la vitesse débitante linéaire dans le cas de Darcy où le fluide est Newtonien, est obtenue. Cette relation est étendue dans le cas non-Darcy où le fluide est non Newtonien. L'influence des nombres de Darcy et de Forchheimer sur la structure de l'écoulement est montrée. Dans la seconde partie, une étude de stabilité linéaire et numérique de la convection naturelle de fluides viscoélastiques saturant une couche poreuse horizontale chauffée par un flux constant est réalisée. Une étude d'instabilité primaire et secondaire nous a permis de montrer que pour un fluide Newtonien, la convection monocellulaire perd sa stabilité au profit des rouleaux longitudinaux. Dans le cas des fluides viscoélastiques, on trouve que l'élasticité du fluide induit la sélection des rouleaux transversaux propagatifs. Une solution numérique basée sur un schéma aux différences finies est venue conforter ces résultats analytiques. / The present thesis on porous media concentrates in two parts. The first concerns the numerical study of the flow of a Newtonian or a non-Newtonian fluid within a fluid/porous system. The approach of a single domain, which consists of/in writing the Navier-Stokes equation including the Darcy-Brinkham-Forchheimer term, is chosen in this study. The linear relation between the pressure gradient and the bulk velocity in the Darcy case, for which the fluid is Newtonian, is obtained. This relation is extended to the non-Darcy case, for which the fluid is non-Newtonian. The influence of Darcy and Forchheimer numbers on the structure of the flow is presented. In the second part, linear stability and numerical analysis of the natural convection of viscoelastic fluids saturating a horizontal porous layer heated by a constant flux is performed. A primary and secondary instability study allowed to show that, for a Newtonian fluid, the unicellular convection loses its stability to the benefit of longitudinal rolls. In the case of viscoelastic fluids, the elasticity of the fluid leads to the selection of propagation transverse rolls. A numerical solution based on a finite difference scheme has reinforced these analytical results.

On s’intéresse dans ce travail à la convection thermique en présence de champ magnétique, en lien avec les essais Vulcano du CEA de Cadarache. Ces essais ont pour but de reproduire en laboratoire les écoulements générés par un chauffage volumique dues aux matières radioactives issues d’accidents nucléaires. Le chauffage par induction électromagnétique de ces fluides permet de simuler en laboratoire la puissance volumique des désintégrations nucléaires en évitant l’utilisation de matériaux radioactifs. Néanmoins, ce forçage électromagnétique génère un couplage entre l’écoulement fluide et le champ magnétique, par la force de Lorentz d’une part, et d’autre part le chauffage volumique par effet Joule se concentre dans l’épaisseur de peau. De plus, il peut y avoir dans ces essais présence d’une phase dispersée métallique qui risque de perturber le chauffage inductif de la phase continue (oxyde). Il est nécessaire d’étudier comment ces effets d’origine électromagnétique modifient l’écoulement. À plus petite échelle, les phénomènes magnétiques en jeu peuvent être reproduits grâce à des métaux liquides à température ambiante. Lorsqu’un champ magnétique harmonique est appliqué à la frontière d’un métal liquide, l’effet stabilisant de la force de Lorentz sera prépondérant devant l’effet Joule à basses fréquences, alors que l’effet Joule devient significatif à hautes fréquences. On considère alors plusieurs situations canoniques permettant d’analyser l’effet d’un champ magnétique constant DC et alternatif AC sur un écoulement de convection naturelle monophasique, ou en présence d’une phase dispersée très conductrice. Une première partie est consacrée à l’étude expérimentale d’une méthode de vélocimétrie acoustique sur une cellule de convection naturelle en eau. Par comparaison avec des mesures de vitesse par imagerie de particules (PIV) et des simulations numériques directes (DNS), cela a permis de valider la méthode acoustique en vue de futures expériences en métal liquide. Une seconde étude est dédiée à l’analyse numérique de l’instabilité de Rayleigh-Bénard en présence d’un champ magnétique DC vertical. Les taux de croissance sont déterminés par analyse de stabilité linéaire pour des nombres de Hartmann 0 _ Ha _ 100 et des nombres de Rayleigh 103 _ Ra _ 1.5 × 105. Ces prédictions sont confirmées par DNS. En régime stationnaire, l’analyse des DNS a permis de mettre en évidence un effet marqué de la force de Lorentz sur les structures, à travers leur nombre d’onde et leur orientation. La troisième configuration étudiée est le chauffage inductif d’une couche de métal liquide en imposant un champ magnétique harmonique au niveau de la paroi basse pour des nombres de Rayleigh proportionnels à la puissance déposée 1.1×104 _ Ra _ 1.2×105 et pour des épaisseurs de peau inférieures à la moitié de l’épaisseur de liquide. Dans ce cas, les courants induits sont dissipés par effet Joule sur l’épaisseur de peau. La prédiction des taux de croissance requiert l’utilisation de méthodes adaptées car ici le développement de l’instabilité est concomitant à la conduction instationnaire de la chaleur. Malgré la perte de symétrie des équations introduite par le terme source d’effet Joule, l’écoulement présente une symétrie de réflexion apparente, que ce soit en régimes transitoire ou stationnaire. Cela est lié au brassage conséquent par convection naturelle. Enfin une situation modèle de particules métalliques immergées dans un liquide transparent au champ magnétique est étudiée. Ici, l’énergie magnétique est dissipée sous forme thermique dans les particules, qui transmettent toute leur chaleur au fluide. Des mouvements convectifs se mettent alors en place. La convection est décrite par la concentration relative en particules. Selon les valeurs des paramètres, on observe la formation d’amas de particules en réponse au panache qu’elles génèrent.

Les instabilités spatio-temporelles sont le nom scientifique pour nommer la formation spontannée de structures spatiales plus ou moins régulières. Nous avons tous eu l'occasion de voir des ridules se former sur le sable ou encore les nuages s'organiser en "troupeaux de moutons". Ce sont deux exemples parmi une très grande variété de structures et de systèmes capables de développer des instabilités spatio-temporelles. En optique, elles s'observent dans la section transverse des faisceaux laser. La diversité des organisations et la richesse de leur dynamique ont entraîné un intérêt croissant pour leur étude. Ce travail est une contribution à cet effort scientifique et s'appuie sur un système composé d'un faisceau laser faisant un aller-retour dans à travers un échantillon de cristal liquide. Une étude à la fois expérimentale, numérique et théorique est réalisée autour de deux axes principaux: l'étude des effets (i) du bruit sur la formation des structures et (ii) d'un flot transverse sur leur dynamique. Dans une première partie, nous montrons en particulier que la présence de bruit d'origine microscopique (fluctuation thermique des molécules de cristaux liquides) induit des effets macroscopiques non triviaux. C'est à dire qu'ils n'ont pas d'équivalent dans le système sans bruit généralement étudié lors de sa modélisation. Plus précisément, nous caractérisons un effet précurseur induit par le bruit qui se manifeste sous le seuil, là où aucun effet n'est attendu par le modèle classique. Il est appelé précurseur car il anticipe certaines propriétés du réseau hexagonal qui apparaît au seuil. Dans une seconde partie, nous montrons que lorsque la symétrie du système est brisée par un courant transverse, un nouveau régime dynamique -- l'instabilité convective -- peut apparaître. Nous mettons alors en évidence expérimentalement que celui-ci se traduit par la formation de structures entretenues par le bruit, i.e. qui n'existent qu'en présence de bruit. Enfin, l'étude de leurs propriétés et de leur dynamique nous permet de définir des conditions de formation de nouvelles structures complexes (superlattice) purement entretenues par le bruit. Bienvenu dans un monde où l'ordre naît du désordre...

Couplages entre comportement en compression et instabilités multi-échelle; modélisation des procédés de mise en oeuvre des composites

Cette thèse est dédiée à l'étude d'ondes non linéaires dans des écoulements en rotation. Dans une première partie, je me suis intéressé aux ondes de Rossby apparaissant par instabilités de thermoconvection dans une coquille sphérique en rotation représentant un modèle simplifié de noyau planétaire tellurique, et ce pour deux types de forçage: un chauffage interne correspondant à une activité radioactive du noyau et un chauffage différentiel lié à la différence de température entre les frontières interne et externe. Selon le théorème de Proudman-Taylor, l'écoulement possède une faible dépendance en la coordonnée axiale à cause de la rotation rapide. Cela permet de simplifier les modèles 3D en des modèles quasi géostrophiques 2D reposant sur une intégration axiale. Cette thèse présente la première comparaison systématique entre modèles 2D et 3D (Simitev, U-Glasgow) concernant des ondes de Rossby faiblement non linéaires. En 2D l'équation de Landau régissant l'amplitude de l'onde critique est calculée; l'amplitude de la convection et celle des écoulements zonaux ainsi prédites se comparent assez bien aux résultats 3D. L'existence d'une bifurcation sous-critique est établie à très bas nombre d'Ekman en chauffage interne et en chauffage différentiel, à condition dans ce dernier cas que le nombre de Prandtl soit petit. La seconde partie est une étude expérimentale de l'écoulement d'eau et de ses premières instabilités dans un canal annulaire creusé dans un plateau éventuellement en rotation surmonté d'un couvercle tournant. Trois cas sont étudiés: le cisaillement pur correspondant à la rotation du couvercle seul, la corotation rapide et la contrarotation pure. Le seuil d'instabilité détecté par mesures globales (visualisations par caméra vidéo) et locales par Vélocimétrie Laser Doppler se caractérise par des ondes spiralées. Dans le cas de la contrarotation pure, des structures localisées dans l'espace-temps peuvent coexister avec les ondes. Une comparaison est effectuée avec des calculs numériques (Serre, CNRS-Marseille). Un accord relativement bon est obtenu pour l'écoulement de base (vitesse azimutale) et la première instabilité (nombre de Reynolds, nombre d'onde et fréquence angulaire critiques) / A first part is devoted to the study of the Rossby waves that appear in a rotating spherical shell representing the core of a terrestrial planet by thermal instabilities for two heating types. Internal heating is driven by radioactive sources and differential heating is driven by a difference of temperature between the internal and external frontiers. According to the Proudman-Taylor theorem, the flow depends only weakly on the axial coordinate because of the high rotation rate. Thus the 3D models can be simplified into quasi-geostrophic 2D models \textit{via} an axial integration. I present the first systematic comparison between 2D and 3D models (Simitev, U-Glasgow) for weakly nonlinear Rossby waves. In 2D the Landau equation that controls the amplitude of the critical wave is calculated. Predicted convection' amplitude and zonal flows agree rather well with the 3D results. The existence of a subcritical bifurcation is established at very low Ekman numbers with internal and differential heating; in this latter case, the Prandtl number also has to be small for the bifurcation to be subcritical. The second part is an experimental study of water flows and its first instabilities in an annular channel digged in a plate which may rotate, and which is sheared by a rotating lid. Three cases are studied: a pure shear where only the lid turns, a rapid corotation and a pure contrarotation. The onset of instability is studied with global measurements (using a video camera) and local ones (Laser Doppler Anemometry) and is characterized by spiralling waves. In the case of contrarotation, patterns localized in space and time may coexist with the waves. The comparison of these results with numerical ones (Serre, CNRS-Marseille) is done and shows a rather good agreement for the basic azimutal flow and the first instability (critical Reynolds number, wavenumber and angular frequency)