L’étude effectuée au cours de cette thèse a permis la caractérisation expérimentale des instabilités aérodynamiques se développant dans un compresseur centrifuge et une première évaluation de l’efficacité d’une stratégie de contrôle par aspiration de couche limite. Le compresseur, développé par Safran Helicopter Engines et dénommé Turbocel, est composé d’une roue directrice d’entrée, d’un rouet centrifuge splitté, d’un diffuseur radial aubé et splitté et d’un redresseur axial. Des travaux numériques antérieurs réalisés au Laboratoire de Mécanique des Fluides et d’Acoustique ont montré, aux bas régimes de rotation, un comportement singulier caractérisé par une structure d’écoulement dite « alternée » impliquant deux canaux adjacents du diffuseur radial. L’étude stationnaire réalisée sur l’ensemble des régimes de rotation du compresseur a conduit à une ségrégation des vitesses de rotation suite à l’établissement d’une variable– le taux d’asymétrie - caractérisant l’asymétrie de l’aérodynamique du diffuseur. Ce taux, quasi nul à très basse vitesse de rotation, croît jusqu’à atteindre un maximum à vitesse de rotation intermédiaire, puis s’effondre pour ré-augmenter légèrement. Une analyse fine des données instationnaires acquises à bas régimes a permis la description de deux modes de fonctionnement du compresseur associés à des structures de décollements différentes dans le diffuseur. Le premier mode est caractérisé par l’oscillation à une fréquence de l’ordre de 42 Hz d’un décollement localisé sur la face en dépression des aubes principales du diffuseur. Le second mode, à 12Hz, associé au pompage modéré du compresseur, correspond à la mise en place d’un schéma alterné et à son oscillation sur deux canaux adjacents du diffuseur.Les origines probables de ces différents modes de fonctionnement sont discutées à partir de considérations • aérodynamiques -- la mise en place d’une recirculation en tête de rouet est suspectée d’influer sur le taux d’asymétrie en modifiant l’incidence en entrée de diffuseur,• géométriques -- le nombre et le calage des aubes du diffuseur radial ainsi que la distance inter-roue indiquent une prédisposition du diffuseur à fonctionner en régime alterné sous certaines conditions d’incidence,• aéro-acoustiques -- un accrochage des fréquences aérodynamiques avec les fréquences des ondes acoustiques du banc d’essai semble se produire. Enfin, les résultats sur le contrôle d’écoulement par aspiration de couche limite à régime partiel sont présentés. Une amélioration du rendement est observée à certains points de fonctionnement, mais aucune extension de la plage de fonctionnement du compresseur n’est mesurée. Sans l’atténuer, l’aspiration permet de contrôler sur quels canaux s’établit le régime alterné. / This thesis presents an experimental characterization of the evolution of aerodynamic instabilities in a centrifugal compressor, and a first evaluation of the effectiveness of boundary layer suction as a control strategy. The compressor used in this study is Turbocel, a centrifugal compressor developed by Safran Helicopter Engines, featuring inlet guide vanes, a backswept splittered unshrouded impeller, a splittered vaned radial diffuser and axial outlet guide vanes.Previous numerical work, conducted at the Laboratoire de Mécanique des Fluides et d’Acoustique de Lyon, revealed a unusual behaviour of the compressor at low rotational speeds characterized by a distinctive alternate flow structure in the radial diffuser that develops across two adjacent blade channels. The steady analysis, which was conducted over the full operating range of rotational speeds, led to the distinction of different operating zones, following the establishment of a new indicator variable - the asymmetry rate - characterizing the asymmetry of the diffuser aerodynamics. This rate, which is close to zero at very low rotation speed, increases until it reaches a maximum value at intermediate rotational speed, before collapsing and slightly increasing again near the nominal rotational speed.Analysis of the unsteady data acquired at low speeds allowed for the characterization of two compressor operating modes, associated with different flow phenomena in the stalled diffuser. The first mode is characterized by the oscillation of a separation at 42 Hz, on the suction side of the main blades in the diffuser. The second mode, at 12Hz, associated with mild surge of the compressor, corresponds to the emergence of an alternate pattern of unsteady flow separation that occurs across two adjacent channels of the diffuser.The probable causes for these different operating modes are discussed in the context of different considerations:• aerodynamic -- the formation of a recirculation near the tip of the impeller is suspected to affect the asymmetry rate by changing the incidence angle at the diffuser inlet.• geometric -- the number and the stagger angle of the radial diffuser blades as well as the distance between the impeller and the diffuser may result in a predisposition of the diffuser to operate in an alternating mode, under certain conditions of incidence.• aero-acoustic -- as there is evidence of a lock-in of the aerodynamic frequencies with the acoustic modes of the test rig.Finally, boundary layer suction is explored as a means of flow control at partial rotational speed. Improvements in performance were observed for some operating points, however no extension of the compressor operating range was measured. Although boundary layer suction did not allow for the intensity of the oscillating separation pattern in the diffuser to be reduced, it was found to be an effective means of controlling the location of the alternate flow structure in the diffuser.

Ce travail de thèse se compose en deux parties :Partie 1Nous nous intéressons à la propagation lumineuse non-linéaire dans des cellules planaires de cristal liquide nématique mélangé avec un colorant, l’effet non-linéaire considéré étant l'effet thermique. Puis, nous nous intéressons à l'amélioration de la fluorescence émise par le colorant.Nous concluons que pour améliorer le spectre de la fluorescence, il faut utiliser une source se propageant en mode soliton, optimiser la distance entre la fibre optique d’excitation de celle de collecte et l’ajout des nanoparticules d'or au cristal liquide. Cette amélioration de la fluorescence ouvrira la voie à la création du laser à colorant assisté par propagation de soliton.Partie 2Nous étudions la dynamique spatiotemporelle d'une cavité en anneau remplie d'un milieu de type Kerr non-instantané et pompée par un faisceau cohérent. Nous effectuons d’abord une étude analytique afin de déterminer les types d’instabilités possibles et leurs seuils. Puis, une étude numérique est menée pour observer l’évolution du champ dans la cavité. Nous montrons l’existence des structures périodiques et localisées. / The work of this thesis consists of two parts:Part 1We are interested in non-linear light propagation in planar cells of nematic liquid crystal mixed with a dye. The non-linear effect is considered to be a thermal effect. Then, we are interested in improving the fluorescence emitted by the dye.We conclude that to improve the fluorescence spectrum, we need to use a source propagating in soliton mode, to optimize the distance between the excitation optical fiber and the collecting one and to add the gold nanoparticles to the liquid crystal. This improvement of fluorescence spectrum will pave the way for the creation of a dye laser assisted with soliton propagation.Part 2We study the spatiotemporal dynamics of a ring cavity filled with a non-instantaneous Kerr-type medium and pumped by a coherent beam. We first carried out an analytical study to determine the types of instabilities and their thresholds. Then, a numerical study is carried out to observe the evolution of the field in the cavity. We show the existence of periodic and localized structures.

Les conditions environnementales jouent un rôle important dans la stabilité des massifs rocheux. De fait, les variations climatiques peuvent affecter la résistance du matériau et également augmenter les contraintes internes dans le massif. Cette thèse étudie les effets des cycles thermiques atmosphériques sur les roches, dans une approche expérimentale puis numérique. Cette recherche est centrée sur le cas de la falaise de La Roque Gageac, un village du sud-ouest de la France, situé au pied d'une falaise qui présente une caverne à mi-hauteur. Cette commune a été affectée par plusieurs éboulements. Les données issues de l'instrumentation du massif montrent que ces instabilités sont liées aux cycles thermiques. Afin d'isoler l'effet des cycles thermiques dans la roche calcaire de La Roque Gageac, un programme expérimental a été mis en place. Des échantillons ont été prélevés sur deux sites de la falaise (blocs éboulés à l'intérieur de la caverne et carottés dans la face de la falaise). Ces échantillons ont été soumis à des cycles thermiques entre 10ºC et 50ºC afin de simuler les conditions enregistrées sur le site. L'endommagement de la roche est évalué en laboratoire par le suivi de mesures de déformations, de vitesses de propagation d'ondes élastiques et par l'évolution de la résistance à la compression uniaxial. Une réduction de la vitesse de propagation des ondes élastiques de compression et de cisaillement ainsi que de la résistance à la compression du matériau sont observées. De la même façon, les échantillons enregistrent une accumulation de déformations. De plus, la réponse des échantillons est influencée par la composition minéralogique de la roche. Celle-ci est liée au lieu de prélèvement, le calcaire de la falaise montrant une importante hétérogénéité. Les résultats du programme expérimental ont permis la détermination des caractéristiques principales du phénomène d'endommagement thermique. Une loi de comportement modélisant l'effet des cycles thermiques sur la roche calcaire de La Roque Gageac d'un point de vue macroscopique a été proposée. À cette fin, une loi de comportement a été développée. Elle considère la roche comme un matériau composite constitué par de deux composantes, chacune dotée de sa propre loi de comportement thermo-mécanique. Le modèle a été ensuite implémenté dans le code Éléments Finis Code_bright et utilisé pour simuler les essais de laboratoire. Les résultats fournissent, d'une part, une validation du modèle par les mesures expérimentales et, d'autre part, des éléments pour une meilleure compréhension du développement des contraintes internes et de l'endommagement des échantillons pendant les cycles thermiques. / The environmental conditions may play a relevant role in the stability of rock slopes. In fact, weathering can contribute to the reduction of strength of the material, while hydro-mechanical loading actions may induce and eventually concentrate internal stresses in the rock massif. This Ph.D. thesis deals with the effect of atmospheric thermal cycles in rocks, from both experimental and numerical point of view. This research is focused on the real case of La Roque Gageac, a small town located in the south-west of France, which experiences rock fall risk. Installed instrumentation evidenced the main role played by thermal variations in rock falls occurrence. With the aim of isolating the effect of thermal cycles in the La Roque Gageac limestone, an experimental study is performed. Samples were obtained from blocks felt and intact cores drilled from the cliff face. These samples were submitted to thermal cycles between 10ºC and 50ºC, in order to mimic natural variations. The damage induced in the samples is evaluated through measurements of strains, elastic wave propagation velocities and uniaxial compressive strength. It is observed that samples experience an accumulation in strains and a reduction in the elastic wave propagation velocity and material strength during the imposition of thermal cycles. The response depends moreover on the mineralogical composition of the rock, which varies from sample to sample, as the cliff presents a large heterogeneity. Based on the results obtained in the experimental program, principal characteristics of thermal damage have been evaluated, proposing a constitutive model capable to reproduce the macroscopic mechanical response of the rock under the applied thermal cycles. With this purpose, a constitutive model has been developed. It considers the rock as a composite material made of two components endowed each with its own thermo-mechanical behavior. The model has been further implemented in the Finite element Code_Bright and used to model laboratory tests. Results provide, on the one hand, a validation of the model by the measurements and, on the other hand, insights into a better understanding of the development of internal stress and damage inside the samples during thermal cycles

La motivation principale de cette thèse est d’être capable de prédire précisément la rupture d’une tôle d’aluminium anisotrope avec un chemin de déformation linéaire et non-linéaire. Dans le cas présent, le matériau utilisé est l’AA6016 et le chemin de déformation considéré est traction uniaxiale suivie de pliage jusqu’à rupture. Deux approches sont appliquées et comparées, l’une utilise la plasticité associée (AFR) et l’autre la plasticité non-associée (NAFR). Dans le but d’obtenir une bonne représentation de l’anisotropie en AFR, un critère de plasticité très flexible est utilisé : Yld2004-18p. L’identification des paramètres est faite avec une approche inverse qui consiste à minimiser itérativement l’écart entre les résultats numériques et expérimentaux. Une fois que l’écart arrête d’évoluer (minimum local) ou atteint une valeur prédéterminé e assez faible, l’optimisation s’arrête et les derniers paramètres mis à jour sont enregistrés. En corrélation avec des travaux de recherche plus récents, un modèle NAFR est utilisé pour modéliser l’anisotropie du matériau. Il combine deux critères de plasticité qui sont utilisés pour la surface d’écrouissage et le potentiel plastique. Leurs paramètres sont identifiés grâce aux ratios de contraintes et aux valeurs r obtenues expérimentalement. Concernant la rupture, des modèles découplés macroscopiques sont étudiés : un critère Hosford-Coulomb modifié et un critère basé sur DF2014. Ces deux critères prennent en compte les trois invariants du tenseur des contraintes pour prédire la déformation équivalente à rupture mais sont identifiés avec différentes méthodes pour prendre en compte l’anisotropie de la rupture. Enfin, des résultats sur des instabilités plastiques obtenus avec un modèle NAFR sont présentés dans le but de prouver les possibilités de cette approche comparée à une approche AFR. / The main motivation of this thesis is to be able to predict accurately the fracture of an anisotropic aluminium alloy thin sheet under linear and non-linear strain paths. In the studied case, the material used is the AA6016 and the non-linear strain path considered is uniaxial tension followed by free bending until fracture. Two approaches are considered and compared which respectively use the associated flow rule (AFR) and the non-associated flow rule (NAFR). In order to obtain a good representation of the high anisotropy of the material in AFR, a very flexible yield criterion is used: Yld2004-18p. The identification of its parameters is done with an inverse approach consisting of iteratively minimizing the gap between numerical and experimental results. Once this gap stops evolving (local minimum) or reaches a low enough pre-determined value, the optimization stops and the last updated parameters are saved. In correlation with more recent research work, a NAFR model is used to model the anisotropy of the material. It combines two different yield functions that are used for the yield surface and the plastic potential. Their parameters are identified by using stress ratios and rvalues measured experimentally. Concerning the fracture, uncoupled macroscopic models are studied: a modified Hosford-Coulomb and a DF2014 based criteria. Both these criteria take into account the three invariants of the stress tensor to predict the equivalent strain to fracture but their parameters are identified with different methods to take into account the anisotropy of the fracture. Finally, results on plastic instabilities obtained with a NAFR model are presented in order to prove the possibilities of this approach compared to AFR.

Ce travail a porté sur l'étude des instabilités de gradient de température ioniques (ITG) en géométrie cylindrique, le champ magnétique étant supposé constant et dirigé selon l'axe du cylindre. Une fonction de distribution discrète en forme de marche d'escalier est utilisée pour décrire la direction de vitesse parallèle au champ magnétique. L'équation de Vlasov se résume à un système de type multi fluides couplés par l'équation de quasi neutralité. Chaque fluide est décrit par un système fermé d'équations (continuité, Euler et fermeture adiabatique), caractéristiques d'un fluide incompressible, d'ou la dénomination de sac d'eau ou “water bag”. Le recours à cette description water bag est particulièrement intéressant dans le cas de problèmes à une seule dimension en vitesse. Ainsi, dans le cas des plasmas fortement magnétisés, un modèle water bag peut se combiner avantageusement aux modèles dits girocinétiques. Les paramètres associés a la représentation water bag ont pu être identifiés et reliés aux grandeurs macroscopiques par le biais d'une méthode originale d'équivalence au sens des moments. L'analyse water bag des ITG a permis de valider le modèle et les méthodes choisies. Ce travail a également permis de montrer que le concept de water bag peut sans problème prendre en compte des effets variés comme ceux liés a l'introduction d'un rayon de Larmor fini, tout comme à la description d'un plasma composé de plusieurs espèces d'ions.

Cette thèse présente les résultats d'une étude expérimentale et théorique sur la stabilité non-linéaire des écoulements hydrodynamiques en rotation différentielle. Une analyse de mesures antérieures à ce travail effectuées dans des expériences de laboratoire de type Couette-Taylor nous a permis de dériver un critère de stabilité ainsi qu'une prescription du type viscosité turbulente pour le transport du moment cinétique. L'étude expérimentale complémentaire que nous avons menée nous a permis de mettre en évidence des régimes de rotation instables vis à vis de perturbations aux amplitudes finies, qui demeuraient jusqu'a maintenant inexplorés. Nous présentons également quelques propriétés des écoulements moyens turbulents ainsi que des fluctuations de vitesse, en particulier leur évolution en fonction du nombre de Reynolds. Par des arguments physiques simples, nous dérivons des paramètres de stabilité, des lois d'évolution des fluctuations turbulentes, ainsi qu'une expression de la viscosité turbulente compatible avec notre première prescription. Finalement, nous concluons par une application de cette viscosité à un modèle simple de disques d'accrétion.

Dans les turbomachines et plus particulièrement dans les inducteurs, la cavitation reste un sujet de préoccupation majeure. L'évolution rapide de l'industrie des turbomachines combinée aux récents progrès réalisés en CFD, permettent une investigation, une analyse et un diagnostic numériques de ces machines par une meilleure connaissance des caractéristiques des écoulements dont elles sont le siège. La cavitation est un phénomène physique qui apparaît fréquemment dans les machines hydrauliques soumises aux conditions d'aspiration spécifiques. Elle entraîne plusieurs effets non souhaitables dans les systèmes industriels où elle a lieu. On peut mentionner le bruit généré, l'érosion, la perte de performances de la machine et les vibrations. Dans ces travaux, diverses études numériques et expérimentales, permettant l'analyse de l'écoulement cavitant stationnaire et instationnaire dans les inducteurs axiaux ont été réalisées. L'identification des instabilités de type cavitation alternée et cavitation tournante a été poursuivie.

La morphologie des rivières met en jeu deux composantes physiques aujourd'hui encore mal comprises: l'hydrodynamique au-dessus d'un fond érodable et la dynamique du transport sédimentaire. Nous avons mis à jour deux problèmes touchant aux rivières et éclairant chacun de ces aspects. Nous avons abordé le problème de la sélection de la largeur des rivières de manière expérimentale, en confrontant mesures de terrain et résultats de laboratoire. Nous avons montré que la loi de puissance reliant largeur et débit résulte d'une dynamique locale et non de l'auto-organisation des bassins versants. Nous avons analysé les champs de vitesse moyenne et montré que la diffusion transverse de quantité de mouvement, habituellement négligée, doit être prise en compte pour reproduire les mesures expérimentales. Pour étudier la formation de rides et de dunes sur le lit des rivières, nous avons effectué l'analyse de stabilité linéaire d'un lit sableux cisaillé par un écoulement turbulent. Pour ce faire, nous avons calculé l'écoulement turbulent au dessus d'un relief et caractérisé l'effet des différents mécanismes physiques (inertie, rugosité hydrodynamique, fluctuations turbulentes, surface libre). Nous avons montré que les rides se forment par instabilité linéaire et que la longueur d'onde à laquelle elles apparaissent est contrôlée par la longueur de relaxation du transport de sédiments. A l'inverse, les dunes se forment par coalescence progressive de structures, cette évolution non-linéaire étant limitée par l'effet stabilisant de la surface libre. Enfin, le formalisme général que nous avons adopté nous a permis de transposer cette étude théorique à la formation des dunes géantes dans les déserts.

Les instabilités thermo-acoustiques résultent de l'interaction entre les oscillations de pression acoustique et les fluctuations du taux de dégagement de chaleur de la flamme. Ces instabilités de combustion sont particulièrement préoccupantes en raison de leur fréquence dans les turbines à gaz modernes et à faible émission. Leurs principaux effets indésirables sont une réduction du temps de fonctionnement du moteur en raison des oscillations de grandes amplitudes ainsi que de fortes vibrations à l'intérieur de la chambre de combustion. La simulation numérique est maintenant devenue une approche clé pour comprendre et prédire ces instabilités dans la phase de conception industrielle. Cependant, la prédiction de ce phénomène reste difficile en raison de sa complexité; cela se confirme lorsque les paramètres physiques du processus de modélisation sont incertains, ce qui est pratiquement toujours le cas pour des systèmes réels.Introduire la quantification des incertitudes pour la thermo-acoustique est le seul moyen d'étudier et de contrôler la stabilité des chambres de combustion qui fonctionnent dans des conditions réalistes; c'est l'objectif de cette thèse.Dans un premier temps, une chambre de combustion académique (avec un seul injecteur et une seule flamme) ainsi que deux chambres de moteurs d'hélicoptère (avec N injecteurs et des flammes) sont étudiés. Les calculs basés sur un solveur de Helmholtz et un outil quasi-analytique de bas ordre fournissent des estimations appropriées de la fréquence et des structures modales pour chaque géométrie. L'analyse suggère que la réponse de la flamme aux perturbations acoustiques joue un rôle prédominant dans la dynamique de la chambre de combustion. Ainsi, la prise en compte des incertitudes liées à la représentation de la flamme apparaît comme une étape nécessaire vers une analyse robuste de la stabilité du système.Dans un second temps, la notion de facteur de risque, c'est-à-dire la probabilité pour un mode thermo-acoustique d'être instable, est introduite afin de fournir une description plus générale du système que la classification classique et binaire (stable / instable). Les approches de modélisation de Monte Carlo et de modèle de substitution sont associées pour effectuer une analyse de quantification d'incertitudes de la chambre de combustion académique avec deux paramètres incertains (amplitude et temps de réponse de la flamme). On montre que l'utilisation de modèles de substitution algébriques réduit drastiquement le nombre de calculs initiales, donc la charge de calcul, tout en fournissant des estimations précises du facteur de risque modal. Pour traiter les problèmes multidimensionnel tels que les deux moteurs d'hélicoptère, une stratégie visant à réduire le nombre de paramètres incertains est introduite. La méthode <<Active Subspace>> combinée à une approche de changement de variables a permis d'identifier trois directions dominantes (au lieu des N paramètres incertains initiaux) qui suffisent à décrire la dynamique des deux systèmes industriels. Dès lors que ces paramètres dominants sont associés à des modèles de substitution appropriés, cela permet de réaliser efficacement une analyse de quantification des incertitudes de systèmes thermo-acoustiques complexes.Finalement, on examine la perspective d'utiliser la méthode adjointe pour analyser la sensibilité des systèmes thermo-acoustiques représentés par des solveurs 3D de Helmholtz. Les résultats obtenus sur des cas tests 2D et 3D sont prometteurs et suggèrent d'explorer davantage le potentiel de cette méthode dans le cas de problèmes thermo-acoustiques encore plus complexes. / Thermoacoustic instabilities result from the interaction between acoustic pressure oscillations and flame heat release rate fluctuations. These combustion instabilities are of particular concern due to their frequent occurrence in modern, low emission gas turbine engines. Their major undesirable consequence is a reduced time of operation due to large amplitude oscillations of the flame position and structural vibrations within the combustor. Computational Fluid Dynamics (CFD) has now become one a key approach to understand and predict these instabilities at industrial readiness level. Still, predicting this phenomenon remains difficult due to modelling and computational challenges; this is even more true when physical parameters of the modelling process are uncertain, which is always the case in practical situations. Introducing Uncertainty Quantification for thermoacoustics is the only way to study and control the stability of gas turbine combustors operated under realistic conditions; this is the objective of this work.First, a laboratory-scale combustor (with only one injector and flame) as well as two industrial helicopter engines (with N injectors and flames) are investigated. Calculations based on a Helmholtz solver and quasi analytical low order tool provide suitable estimates of the frequency and modal structures for each geometry. The analysis suggests that the flame response to acoustic perturbations plays the predominant role in the dynamics of the combustor. Accounting for the uncertainties of the flame representation is thus identified as a key step towards a robust stability analysis.Second, the notion of Risk Factor, that is to say the probability for a particular thermoacoustic mode to be unstable, is introduced in order to provide a more general description of the system than the classical binary (stable/unstable) classification. Monte Carlo and surrogate modelling approaches are then combined to perform an uncertainty quantification analysis of the laboratory-scale combustor with two uncertain parameters (amplitude and time delay of the flame response). It is shown that the use of algebraic surrogate models reduces drastically the number of state computations, thus the computational load, while providing accurate estimates of the modal risk factor. To deal with the curse of dimensionality, a strategy to reduce the number of uncertain parameters is further introduced in order to properly handle the two industrial helicopter engines. The active subspace algorithm used together with a change of variables allows identifying three dominant directions (instead of N initial uncertain parameters) which are sufficient to describe the dynamics of the industrial systems. Combined with appropriate surrogate models construction, this allows to conduct computationally efficient uncertainty quantification analysis of complex thermoacoustic systems.Third, the perspective of using adjoint method for the sensitivity analysis of thermoacoustic systems represented by 3D Helmholtz solvers is examined. The results obtained for 2D and 3D test cases are promising and suggest to further explore the potential of this method on even more complex thermoacoustic problems.

Dans cette thèse, les instabilités de combustion sont étudiées sur deux types de configuration. Tout d’abord, un cas académique stabilisé par un dièdre (Volvo) est étudié. Les simulations sont validées par comparaison avec les données expérimentales. En faisant varier le point de fonctionnement, des modes transverses et longitudinaux sont observés, en bon accord avec les données expérimentales en termes de fréquence des fluctuations de pression et de la dynamique de l’écoulement. Dans un second temps, une configuration proche des cas industriels a été étudiée dans le cadre du projet européen KIAI (Lotar). Les données expérimentales ont été obtenues lors d’une campagne d’essais à l’ONERA. Plusieurs simulations aux grandes échelles sont conduites sur cette configuration. Les instabilités transverses de combustion sont analysées et les mécanismes essentiels qui les pilotent sont identifiés. Sur la base de ces observations, la forme du modèle à Fonction de Transfert de Flamme est modifiée et associée à un solveur de Helmholtz pour prédire la stabilité des modes transverses. Les résultats obtenus par le solveur acoustique sont en bon accord avec la carte de stabilité obtenue par la simulation aux grandes échelles. / In this work longitudinal and transverse combustion instabilities are studied in two types of configurations. While longitudinal modes have been observed in many previous studies at low frequencies, the present work also focusses on high-frequency transverse modes. First, a premixed flame stabilized on a V-fame holder is investigated where experimental results obtained by Volvo are used to validate the simulations. For different operating conditions, longitudinal and transverse modes are observed in Large Eddy Simulations (LES) and show good agreement with the experimental data in terms of pressure frequency and flow dynamics. In a second step, a semi-industrial case is examined within the European project KIAI. Experiments are conducted by ONERA and LES of this two-phase flow configuration (called Lotar) are carried out. Transverse combustion instabilities are analyzed and key elements which drive instabilities are identied. These observations are used to reformulate the classic Flame Transfer Function (FTF) in order to predict the stability of transverse modes by use of an Helmholtz solver. The results reproduce fairly well the stability map generated by LES.