Les dynamiques des systèmes modélisés par des équations aux dérivées partielles (EDPs) en dimension infinie sont largement liées aux réseaux physiques. La synthèse de la commande et l'analyse de la stabilité de ces systèmes sont étudiées dans cette thèse. Les systèmes singulièrement perturbés, contenant des échelles de temps multiples sont naturels dans les systèmes physiques avec des petits paramètres parasitaires, généralement de petites constantes de temps, les masses, les inductances, les moments d'inertie. La théorie des perturbations singulières a été introduite pour le contrôle à la fin des années $1960$, son assimilation dans la théorie du contrôle s'est rapidement développée et est devenue un outil majeur pour l'analyse et la synthèse de la commande des systèmes. Les perturbations singulières sont une façon de négliger la transition rapide, en la considérant dans une échelle de temps rapide séparée. Ce travail de thèse se concentre sur les systèmes hyperboliques linéaires avec des échelles de temps multiples modélisées par un petit paramètre de perturbation. Tout d'abord, nous étudions une classe de systèmes hyperboliques linéaires singulièrement perturbés. Comme le système contient deux échelles de temps, en mettant le paramètre de la perturbation à zéro, deux sous-systèmes, le système réduit et la couche limite, sont formellement calculés. La stabilité du système complet de lois de conservation implique la stabilité des deux sous-systèmes. En revanche un contre-exemple est utilisé pour illustrer que la stabilité des deux sous-systèmes ne suffit pas à garantir la stabilité du système complet. Cela montre une grande différence avec ce qui est bien connu pour les systèmes linéaires en dimension finie modélisés par des équations aux dérivées ordinaires (EDO). De plus, sous certaines conditions, l'approximation de Tikhonov est obtenue pour tels systèmes par la méthode de Lyapunov. Plus précisément, la solution de la dynamique lente du système complet est approchée par la solution du système réduit lorsque le paramètre de la perturbation est suffisamment petit. Deuxièmement, le théorème de Tikhonov est établi pour les systèmes hyperboliques linéaires singulièrement perturbés de lois d'équilibre où les vitesses de transport et les termes sources sont à la fois dépendant du paramètre de la perturbation ainsi que les conditions aux bords. Sous des hypothèses sur la continuité de ces termes et sous la condition de la stabilité, l'estimation de l'erreur entre la dynamique lente du système complet et le système réduit est obtenue en fonction de l'ordre du paramètre de la perturbation. Troisièmement, nous considérons des systèmes EDO-EDP couplés singulièrement perturbés. La stabilité des deux sous-systèmes implique la stabilité du système complet où le paramètre de la perturbation est introduit dans la dynamique de l'EDP. D'autre part, cela n'est pas valable pour le système où le paramètre de la perturbation est présent dans l'EDO. Le théorème Tikhonov pour ces systèmes EDO-EDP couplés est prouvé par la technique de Lyapunov. Enfin, la synthèse de la commande aux bords est abordée en exploitant la méthode des perturbations singulières. Le système réduit converge en temps fini. La synthèse du contrôle aux bords est mise en œuvre pour deux applications différentes afin d'illustrer les résultats principaux de ce travail. / Systems modeled by partial differential equations (PDEs) with infinite dimensional dynamics are relevant for a wide range of physical networks. The control and stability analysis of such systems become a challenge area. Singularly perturbed systems, containing multiple time scales, often occur naturally in physical systems due to the presence of small parasitic parameters, typically small time constants, masses, inductances, moments of inertia. Singular perturbation was introduced in control engineering in late $1960$s, its assimilation in control theory has rapidly developed and has become a tool for analysis and design of control systems. Singular perturbation is a way of neglecting the fast transition and considering them in a separate fast time scale. The present thesis is concerned with a class of linear hyperbolic systems with multiple time scales modeled by a small perturbation parameter. Firstly we study a class of singularly perturbed linear hyperbolic systems of conservation laws. Since the system contains two time scales, by setting the perturbation parameter to zero, the two subsystems, namely the reduced subsystem and the boundary-layer subsystem, are formally computed. The stability of the full system implies the stability of both subsystems. However a counterexample is used to illustrate that the stability of the two subsystems is not enough to guarantee the full system's stability. This shows a major difference with what is well known for linear finite dimensional systems. Moreover, under certain conditions, the Tikhonov approximation for such system is achieved by Lyapunov method. Precisely, the solution of the slow dynamics of the full system is approximated by the solution of the reduced subsystem for sufficiently small perturbation parameter. Secondly the Tikhonov theorem is established for singularly perturbed linear hyperbolic systems of balance laws where the transport velocities and source terms are both dependent on the perturbation parameter as well as the boundary conditions. Under the assumptions on the continuity for such terms and under the stability condition, the estimate of the error between the slow dynamics of the full system and the reduced subsystem is the order of the perturbation parameter. Thirdly, we consider singularly perturbed coupled ordinary differential equation ODE-PDE systems. The stability of both subsystems implies that of the full system where the perturbation parameter is introduced into the dynamics of the PDE system. On the other hand, this is not true for system where the perturbation parameter is presented to the ODE. The Tikhonov theorem for such coupled ODE-PDE systems is proved by Lyapunov technique. Finally, the boundary control synthesis is achieved based on singular perturbation method. The reduced subsystem is convergent in finite time. Boundary control design to different applications are used to illustrate the main results of this work.

Entre 1911 et 1920, Kazimir Malévitch découvre de nouvelles lois artistiques. Grâce à l' « Optique physiologique » d'Hermann von Helmholtz (1856-1866), il transforme les lois scientifiques des sensations optiques (couleur, lumière, mouvement) et celles des structures optiques de la vision en lois artistiques avec lesquelles il crée ses tableaux néo-primitivistes (1911-1912), proto-cubistes (1912-1913), futuristes (1912), cubistes (1913-1914) et suprématistes (1915-1920). Cette transformation des lois scientifiques de la vision en principes créatifs explique les innovations et l'évolution stylistique de Malévitch de 1911 à 1920. Ces découvertes sur les procédés créatifs de Malévitch sont totalement nouvelles, car ce travail est le premier à porter sur ce sujet. La présente thèse est composée de deux parties. La première présente en trois chapitres les lois de la perception sensorielle. Ell explique comment l'oeil voit la direction, la position, la taille et les dimensions dans le champ visuel. La seconde consiste également en trois chapitres, dans lesquels l'auteur analyse l'exploration par Malévitch de la sensation et de la perception sensorielle dans ses tableaux néo-primitivistes et proto-cubistes, de la perception sensorielle seule dans le cubisme et des sensations de couleur et de lumière pures dans le suprématisme. Tandis que la science révèle à l'artiste les vérités de la vision, les tableaux de Malévitch deviennent l'art de la vision optique. Ces recherches fournissent une contribution majeure pour la compréhension de l'oeuvre de Kazimir Malévitch. / Between 1911 and 1920, Kazimir Malevitch was discovering new artistic laws with which to create. Relying on Hermann von Helmholtz's, « Treatise on Physiological Optics (1856-1866), scientific laws of optical sensations (colour, light and movement) and optical structures of seeing were transformed into artistic laws. With them Malevitch created his Neo-Primitivist paintings (1911-1912), Proto-Cubist paintings (1912-1913), Futurist paintings (1912), Cubist paintings (1913-1914), and Suprematist paintings (1915-1920). Adapting scientific laws of vision to creative laws of painting is what accounts for Malevitch's innovations and artistic development, 1911-1920.These are entirely new discoveries about malevitch's creative processes, a subject investigated here for the first time. Divided into two parts, the first part consists of three chapters on the science of optical sensations, the laws of light and colour, and the laws of sense perceptions : how the eye sees direction, position, size and dimensions in the visual field. The second part consists of three chapters analysing how Malevitch explored sensation and sense perception in the Neo-Primitive and Proto-Cubist paintings, sense perception in Cubism, and, in Suprematism, the pure sensations of colour and light. With science providing the truths of vision, Kazimir Malevitch's paintings became the art of the seeing eye, and this is a major new contribution to the understanding of the painting of Kazimir Malevitch.

L’objectif de ces travaux est d’étudier expérimentalement la dispersion d’hydrogène pour évaluer l’impact des fuites chroniques ou accidentelles qui peuvent intervenir en milieu libre ou encombré, à faible ou à forte pression, sur un véhicule fonctionnant avec une pile à combustible. Les fuites étudiées sont assimilées à des jets verticaux, turbulents, axisymétriques, à densité variable, et issus d’orifices cylindriques de 1 à 3 mm de diamètre. Un banc expérimental a été conçu pour étudier ces fuites : l’hydrogène a été remplacé par de l’hélium pour des raisons de sécurité. Il résiste à une pression de 200 bars et permet de positionner un obstacle dans le jet. La technique BOS (Background Oriented Schlieren) a été adaptée aux jets millimétriques et à la présence d’un obstacle. Un soin particulier à été apporté à la mise en place de cette technique. Les résultats obtenus sont en accord avec ceux de la littérature quand il en existe. De nouvelles lois de similitude sont proposées, plus représentatives de la physique des jets : libres subsoniques, libres sousdétendus, et subsoniques en présence d’un obstacle (sphère). À partir de l’analyse de la structure compressible des jets sous-détendus, de nouvelles lois sont aussi proposées pour estimer la position et le diamètre du disque de Mach puis la longueur du cône potentiel. Enfin, deux lois d’estimation du volume et de la masse inflammables de jets libres d’hydrogène sont proposées : elles sont fonction du débit massique de la fuite. / The aim of this work is to experimentally investigate the hydrogen dispersion to evaluate the impact of chronic or accidental leaks that may occur in a free or in a congested environment, from a low or a high pressure tank, on a fuel cell vehicle. The leaks are assimilated to vertical turbulent and axisymmetric jets with variable density. They are issued from cylindrical orifices from 1 to 3 mm diameter. An experimental set-up was designed to investigate the leaks : hydrogen has been replaced by helium for safety reasons. It supports a 200 bar pressure and allows to position an obstacle in the jet flow. The BOS (Background Oriented Schlieren) technique has been adapted to millimeter jets and to the presence of an obstacle. Particular attention has been given to the development of this technique. The results show good agrement with the available litterature data.New similarity laws are proposed, more representative of the flows of : subsonic free jets, under-expanded free jets, and subsonic impinging (a sphere) jets. From the structure analysis of compressible under-expanded free jets, new relations are proposed to estimate the Mach disk position and diameter as well as the potential core length. Finally, two new laws are found from the analysis of flammable volume and flammable mass : they are based on the leak mass flow rate.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Ce mémoire est consacré à l'étude du modèle statistique bivarié duquel sont issues deux variables aléatoires conditionnellement indépendantes de loi de Poisson, dont les taux ne sont pas nécessairement égaux. Tout au long de ce mémoire, l'emphase est mise sur le développement d'un cadre bayésien au problème d'estimation paramétrique pour un tel modèle. Deux thèmes principaux y sont abordés : l'inférence statistique du rapport des deux paramètres d'intensité poissonniens et les densités prédictives. Ces problèmes surviennent notamment dans le contexte d'estimation de l'efficacité d'un vaccin développé par Laurent (Laurent, 2012) de même que Laurent et Legrand (Laurent et Legrand, 2012), ou encore, par celui d'estimation de l'efficacité d'un traitement contre le cancer par Lindley (Lindley, 2002). Alors que, dans ces articles, aucune contrainte paramétrique n'est imposée sur le rapport des deux taux poissonniens, une partie du mémoire abordera également ces thèmes lorsqu'il y a une contrainte restreignant le domaine du rapport sur l'intervalle $[0,1]$. Il sera alors possible d'établir des liens avec un article sur les files d'attente d'Armero et Bayarri (Armero et Bayarri, 1994).

Le droit de l’Union européenne emprunte fréquemment aux techniques élaborées et perfectionnées par la science des conflits de lois. Le droit dérivé en général, vecteur de l’intégration juridique des États membres, est la source d’un nombre croissant de dispositions de droit international privé. Les directives européennes, en particulier, exploitent les différentes méthodes de droit international privé façonnées de longue date par les droits nationaux. Les instruments conflictuels y sont placés au service de la construction européenne et voient ainsi leur finalité séculaire redéfinie. Ce sont donc tant les objectifs que les origines des règles touchant aux conflits de lois qui sont modifiés dans le contexte européen. Les contraintes propres aux directives, ces normes à deux niveaux, sont autant de facteurs susceptibles de perturber le fonctionnement des mécanismes de droit international privé. La présente étude se propose d’expliquer l’influence des directives sur le conflit de lois à travers le prisme des méthodes du droit international privé. Elle tend à montrer qu’un double mouvement d’influence réciproque caractérise les relations entre ces textes et ces méthodes. La réception des méthodes traditionnelles par les directives provoque une série de perturbations susceptibles de renouveler leur analyse classique. Inversement, des procédés nouveaux, issus de la construction du marché intérieur et présents au sein des directives, enrichissent la théorie du droit international privé. Cette analyse permet de mettre en lumière la diversité des méthodes de droit international privé contenues dans les directives européennes. / European Union law frequently utilizes from techniques elaborated and continuously improved by the conflict of laws science. Secondary law in general, vector of the legal integration of Member states is the source of an increasing number of private international law measures. In particular, European directives leverage the various methods of private international law designed by the respective national laws a long time ago. In these specific norms, conflicts resolution instruments are repositioned to serve the objective of European construction and therefore have their secular purpose redefined. Thus, both the objectives and the origins of rules relative to the conflict of laws are altered in the European context. As two level laws, directives have specific constraints, which can disrupt how private international law mechanisms operate. The present study aims at explaining the influence of the directives on the conflict of laws from the private international law methods standpoint. It tends to show that these texts and methods operate in a reciprocal influence model. The integration of the traditional methods into directives causes a series of disturbances which can renew their classic analysis. Inversely, new processes stemming from the construction of the internal market and present within the directive are likely to enhance private international law theory. This analysis sheds light on the diversity of private international law methods embedded in European directives.

Les conflits de lois du XIIe au XVIIIe siècle. L’étude des conflits de lois et des méthodes de leur résolution permet d’appréhender la naissance d’une nouvelle science juridique : le droit international privé. Cette étude montre comment, à partir du XIIe siècle, la doctrine s’est saisie de cette problématique en rejetant l’application systématique de la lex fori et en s’interrogeant sur la loi applicable au sujet étranger. De cette réflexion est née une première distinction entre la disposition ad ordinandam litem et la disposition ad decidendam litem. La première demeure la lex fori, alors que la seconde offre l’opportunité au juge d’appliquer une loi étrangère ; la théorie des statuts était née. Sous l’influence des juristes médiévaux français, la catégorisation des différentes normes suivant leur objet devient le fondement de cette nouvelle science juridique. Fort de cette avancée, Bartole tente une compilation systématique des règles de résolutions des conflits de lois sans pour autant voir son oeuvre reprise par la pratique. En effet, l’étude de la pratique révèle que la formation universelle du droit international privé envisagée par la doctrine médiévale ne correspond pas nécessairement à l’organisation politique des États en construction. Aussi, dès le XVe siècle, les Français envisagent la formation d’un système national de résolution des conflits de lois compatible avec l’affirmation de la souveraineté de l’État moderne. Cette formation conduit, au XVIIIe siècle, à une systématisation française de la théorie des statuts. Deux grandes catégories de lois subsistent : les statuts réels et les statuts personnels. Mais désormais le classement des normes se réalise ab effectu et non plus suivant l’objet des statuts. Cette dernière appréhension du conflit de lois appel une inclinaison de l’approche statutiste traditionnelle vers une approche plus conflictualiste ; l’objet de la loi est surpassé par l’effet de la norme et les circonstances du conflit. / The conflicts of laws of the twelfth at the eighteenth century. The study of the conflicts of laws and of the methods of their resolution allows to apprehend the birth of a new legal science: the international private law. This study shows how starting with the twelfth century, doctrine seized of this problematic throwing systematic of the lex fori application and interrogating themselves on the applicable to the subject stranger law. Of this born reflection east a first distinction enters the disposition ad ordinandam litem and the disposition ad decidendam litem. The first stays the lex fori, while the second gives the appropriateness to the judge to use a foreign law ; the theory of the statutes was born. Under the influence medieval French lawyers, the categorization of the different norms according to their object becomes the base of this new legal science. Strongly this progress, Bartole held a systematic of rules compiling resigned conflicts of laws without in fact seeing its work picked up again by the practical. Indeed, the study of the practical reveals that the universal formation of the international private law considered by the medieval doctrine does not correspond necessarily at the politics organization of the States in construction. Also, from the fifteenth century, the French consider a national system of resolution of the conflicts of laws compatible with the assertion of the sovereignty of the modern State. This training led to the eighteenth century, a French systematization of the theory of the statutes. Two categories of laws subsist: the real statutes and the personal statutes. But from now on the filing of the norms themselves realise ab effectu and not more according to the object of the statutes. This last apprehension of the conflict of laws call an inclination of the traditional approach, carrying on the object of the law towards one approaches more modern, carrying on the effect of the norm and the circumstances of the conflict .

Ce travail de thèse a pour but de contribuer à l'étude du comportement thermomécanique des matériaux métalliques soumis à un impact balistique. Des études expérimentales, analytiques et numériques ont été réalisées pour analyser en détail le processus de perforation. Deux matériaux ont été étudiés au cours de ce travail : un acier doux ES et un acier IF. Dans un premier temps, des essais de caractérisation mécanique (traction et compression quasi-statique et dynamique) ont été réalisés en vue de la modélisation du comportement mécanique des matériaux étudiés. Les résultats montrent que l'acier doux ES et l'acier IF sont très sensibles à la vitesse de déformation. Deux modèles constitutifs, l'un empirique (Johnson-Cook) et l'autre semi-physique (Rusinek-Klepaczko) ont été utilisés pour modéliser le comportement thermoviscoplastique des matériaux. Une identification complète des constantes définissant les deux modèles a été réalisée pour chaque matériau en vue de l'implémentation des lois dans un code éléments finis pour la simulation numérique des essais d'impact et de perforation. Le comportement à l'impact des matériaux a ensuite été étudié. Les essais d'impact et de perforation ont été réalisés à l'aide d'un canon à gaz. L'influence de la géométrie du projectile, des propriétés mécaniques du matériau le constituant, de l'épaisseur de la cible et de sa configuration (sandwich ou monolithique) sur le processus de perforation a été analysée. Les résultats montrent que le mode de rupture, la limite balistique et la capacité d'absorption d'énergie de la cible métallique sont fortement liés à la forme du projectile utilisé. Il a été montré que les cibles métalliques monolithiques résistent mieux à la perforation que les configurations sandwichs (épaisseur totale inférieure ou égale à 4 mm). En outre, il a été trouvé que la limite balistique de la cible est fortement influencée par la rigidité du projectile utilisé. Enfin un modèle EF 3D a été développé permettant de simuler le comportement mécanique des cibles métalliques soumises à l'impact et à la perforation. Les résultats issus des prévisions numériques ont été comparés aux résultats expérimentaux. Il a été observé de façon globale un bon accord entre les prévisions numériques et l'expérience notamment en termes de courbes balistiques, d'énergie absorbée, de modes de rupture et de temps de rupture pour chaque type de projectile. Les résultats numériques montrent l'importance d'une description précise du comportement des matériaux dans les conditions dynamiques basée sur des expériences de laboratoire incluant les effets d'adoucissement thermique, d'écrouissage et de sensibilité à la vitesse de déformation, dans la modélisation numérique de processus physiques / This thesis aims to contribute to the study of the thermo-mechanical behaviour of metallic materials subjected to ballistic impact. Experimental, analytical and numerical studies were performed to analyze in details the process of perforation. Two materials have been investigated in this work : mild steel ES and IF steel. As a first step, mechanical characterization tests (tensile and compression tests under quasi-static and dynamic conditions) As have been made towards to modeling the mechanical behaviour of the materials studied. The results show that mild steel ES and IF steel are highly susceptible to the strain rate. Two constitutive equations, one empirical (Johnson-Cook) and other semi-physical (Rusinek-Klepaczko) were used to model the thermoviscoplastic behaviour of materials. A complete identification of constants defining the two models was carried out for each material in order to implements the constitutive laws into a finite element code for the numerical simulation of impact and perforation tests. The behaviour of materials under impact was then examined. The effect of the projectile shape, the mechanical properties of the projectile material, the target thickness and it is configuration (monolithic or sandwich) on the perforation process was analyzed. The results show that the failure mode, the ballistic limit and the energy absorption power of the metal target are strongly related to the shape of the projectile used. It has been shown that the monolithic targets plates are more strong to be perforate than the sandwich configurations (total thickness less than or equal to 4 mm). In addition, it was found that the ballistic limit of the target is strongly influenced by the rigidity of the projectile used. Finally, a 3D FE model was developed to simulate the mechanical behaviour of metal targets subjected to ballistic impact. The results from the numerical predictions were compared with experiments. It has been observed globally a good agreement between the numerical predictions and experiments especially in terms of ballistic curves, energy absorbed, failure modes and failure time for each kind of projectile. The numerical results show the importance of an accurate description of materials behaviour under dynamic conditions based on laboratory experiments including thermal softening effects, strain hardening and strain rate sensitivity in numerical modeling of physical processes

Les structures aérospatiales sont de plus en plus légères, ce qui les rend sensibles aux vibrations. Pour ces structures le frottement pourrait fournir plus d’amortissement que les polymères d’une part à cause des températures extrêmes de fonctionnement (<-20°C et >100°C) et d’autre part parce qu’il est plus efficace que les absorbeurs actifs ou passifs à masse ajoutée qui ne sont pas adaptés aux problèmes sur larges bandes de fréquence, qui comprennent plusieurs fréquences propres. Pour que l’amortissement induit par frottement soit efficace, il faut asservir la charge normale aux amplitudes vibratoires. Le premier objectif de la thèse est de définir un coefficient indicateur de la capacité du changement des forces normales de serrage de vis à contrôler les niveaux vibratoires. Ce coefficient sera un outil de dimensionnement des structures réelles à contrôler. Le deuxième objectif est de concevoir des lois de contrôle semi-actif de la force de serrage pour des régimes libre et forcé d’un problème modal à deux degrés de liberté. L’objectif final est de concevoir un dispositif pouvant s’intégrer à une structure assemblée pour contrôler la charge normale dans les liaisons et de tester expérimentalement l’efficacité des lois de contrôle conçues pour une structure académique ou industrielle. Le contrôle des forces de serrage s’effectue avec l’utilisation des patchs piézoélectriques. / Because of their lightness the aerospace structures are vulnerable to vibrations whose the amplitudes need to be mitigated through the active and the semi active methods. For extreme temperatures (<20oC and > 100oC), Coulomb friction might provide more structural damping than polymers. Nevertheless, there is a consensus to say that these friction-damping values are often lower than 5%. Moreover friction damping is amplitudedependent. Therefore, engineers have to tune the normal load in order to get the maximum damping for the average vibration level. The first objective of the thesis is to define a coefficient indicator of the ability of the tightening force to control the vibration levels. This coefficient is a design tool of real structures witch need controlling. The second objective is to design semi-active control laws of the clamping force for free and forced modal problem of two degrees of freedom. The ultimate goal is to design a device that can be integrated to an assembly structure for controlling the normal load in the joints and then experimentally test the effectiveness of the laws control for an academic or an industrial structure. The tightening control forces is effected with the use of piezoelectric patches.

Cette thèse de doctorat s’intéresse aux écoulements diphasiques métastables typiques de certains transitoires accidentels qui pourraient intervenir dans les centrales nucléaires. Ces phénomènes sont difficiles à traiter en raison de la complexité topologique de l’écoulement, des transferts entre phases et du couplage fort entre les caractéristiques thermodynamiques et les aspects mathématiques.Les méthodes aujourd’hui en usage dans l’industrie ne décrivent pas complétement la complexité de ces écoulements car elles s’appuient sur des modèles trop simples. En fait ces méthodes ne prennent pas en compte le déséquilibre thermo-chimique entre l’eau liquide et sa vapeur. Par ailleurs, les méthodes hyperboliques proposées récemment dans la littérature pour la simulation des écoulements métastables ne peuvent pas être appliquées dans l’industrie car elles utilisent des lois d’état simples qui ne sont pas adaptées pour les calculs industriels.Le but de cette thèse est de développer une nouvelle approche qui couple les méthodes hyperboliques modernes à des équations d’état précises. Le produit final de ce travail est un nouveau modèle pour l’analyse industrielle des écoulements diphasiques métastables qui associe de nouvelles techniques pour le calcul des transferts interfaciaux et des propriétés de l’eau et de sa vapeur. De plus, cette approche est d’un coût abordable pour les configurations industrielles.Les méthodes développées dans cette thèse ont été systématiquement vérifiées avec des solutions exactes et validées en utilisant des données expérimentales de la littérature. / This Ph.D. thesis deals with the metastable two-phase flows typical of accidental transients that could occur in nuclear power plants. Those phenomena are of difficult treatment due to the topological difficulty of the flow, the interphase transfers and the strong coupling between thermodynamic features and mathematical aspects.The methods today in use in industry do not fully describe the complexity of these flows because based on too simple models. In fact, they do not take into account the thermo-chemical disequilibrium between liquid and vapor water. On the other hand, the hyperbolic methods recently proposed in the literature for the simulation of metastable flows can not be used in the industry because based on simple equations of state that are not adequate for industrial calculations.The purpose of this Ph.D. thesis is to develop a new approach that couples the modern hyperbolic methods to accurate equations of state. The final product of this work is a new model for the industrial analysis of metastable two-phase flows that incorporates novel techniques for the calculation of interfacial transfers and of steam-water properties. Moreover, it is computationally affordable for its use in industrial configurations.The methods developed in this thesis have been sistematically verified against exact solutions and validated using experimental data of the literature.