Les travaux présentés concernent l’étude du soudage hybride laser/MIG d’aciers de fortes épaisseurs pour deux configurations différentes : soudage monopasse d’acier inoxydable superduplex en chanfrein « Y » et soudage multipasse d’acier ferritique en chanfrein étroit. Une étude expérimentale a été réalisée visant la compréhension et l’investigation des mécanismes régis par le procédé, ainsi que la validation des résultats numériques des modèles développés (caractérisation du bain fondu et obtention de thermogrammes). Une recherche paramétrique a permis de déterminer les paramètres optimaux de soudage pour la configuration en chanfrein « Y ». L’étude numérique menée a pour objectif de déterminer l’histoire thermique des pièces soudées. Ses simulations numériques basées sur deux approches différentes ont été développées à l’aide du logiciel COMSOL Multiphysics. La première, dite approche par sources équivalentes, repose sur un calcul purement thermique, et la deuxième est basée sur un calcul thermohydraulique des écoulements dans le bain fondu avec prise en compte de la convection naturelle et de la thermocapillarité. La méthode des plans d’expériences numériques a été utilisée pour déterminer les paramètres analytiques des sources de chaleur équivalentes ainsi que des paramètres inconnus tels que les rendements des sources et les propriétés thermophysiques de la phase liquide intervenant dans le modèle multiphysique. L’analyse comparative entre résultats expérimentaux et numériques permettant de juger la qualité des modèles à reproduire les dimensions et la forme de la zone fondue et de valider le choix des hypothèses formulées, a fourni des résultats satisfaisants. / The present study is dedicated to hybrid laser/MIG welding of high thickness steels for two different configurations: one hybrid single pass welding of superduplex steel UR2507Cu with Y-shaped chamfer geometry and a multipass hybrid welding of ferritic steel 18MND5 in narrow gap. An experimental study was carried for understanding and investigation of mechanisms governed by the process and validation of numerical models results (characterization of the weld pool and thermocouples measurements). A parametric research allows the determination of the optimal welding parameters for the Y-shaped chamfer configuration. The numerical study aims to determine the thermal history in the solid part of the work piece. Those numerical simulations which are based on two different approaches were developed using the COMSOL Multiphysics software. The first, called equivalent heat sources approach, consists only in the resolution of the heat transfer problem, and the second one, is based on the resolution of heat transfer and fluid flow problem in the weld pool by taking into account the natural convection and thermocapillarity effect. A numerical exploratory designs method is used to identify the equivalent heat sources parameters as well as some unknown parameters such as the thermophysical properties of the metal liquid and the thermal efficiency involved in the thermohydraulic models. The comparative analysis between experimental and numerical results, which permits judging the models quality to reproduce the melted zone size and shape and to validate the assumptions choice, has provided satisfying results.

Le bois est utilisé comme matériau absorbeur de chocs dans les conteneurs de transport du CEA. La simulation numérique des crashs tests de ces structures fait partie intégrante de leur développement et de leur validation. Il est donc impératif d’étudier expérimentalement les différentes essences de ces matériaux afin de mettre en évidence leurs caractéristiques et de déterminer leurs lois de comportement. En effet, ces données sont absolument nécessaires afin d’alimenter les modèles numériques retenus pour les simulations. A partir des modèles existants dans les codes de calcul ou par la programmation de lois de comportement spécifiques prenant en compte le paramètre vitesse de déformation, le comportement de ce matériau cellulaire a été simulé afin de participer à ce programme de validation produit. / Wood is usually used as material absorber of shocks in CEA’s containers. Numerical simulation of crash-test of these structures is an integral part of their development and their validation. It is thus imperative to experimentally study various type of wood to highlight their characteristics and determine their behavior. Indeed, these data are absolutely necessary to feed the numerical models chosen for the simulations. From the existing models in simulation tools or by programming specific laws, both taking into account the parameter strain rate, the behavior of this cellular material was modeled to participate in this product program.

ACette thèse s’inscrit dans la continuité des travaux menés sur les problématiques des énergies renouvelables par le laboratoire GREAH. Elle est financée par la communauté de l’agglomération havraise (CODAH). Les taux de fluctuation de la puissance sont réglementés dans des codes de réseaux établis par des gestionnaires de réseau électrique dans le but de minimiser l’impact de ces fluctuations sur la fréquence et la tension du réseau. Comme l’énergie éolienne est de nature fluctuante, nous proposons dans ce rapport des solutions dans le cas où les taux de fluctuations de la production éolienne offshore dépassent ces limites. Parmi ces solutions, la capacité du parc éolien à lisser sa propre puissance ou par intégrations des unités de stockage; dans le premier cas l’utilisation d’une réserve de puissance dans les éoliennes est possible, pour créer cette réserve deux méthodes sont proposées et leurs performances évaluées. Pour deuxième solutions, une méthodologie sera proposée pour déterminer la technologie du stockage. Des propositions pour construire des parcs éoliens offshore avec des technologies en courant continu sont apparues. Pour permettre un couplage répondant et une bonne fiabilité des dispositifs d’électroniques de puissance utilisés dans la conception de ces nouveaux parcs, nous proposons dans ce rapport des convertisseurs adéquats et des stratégies de commandes qui assurent leurs stabilités. / The research work performed in this thesis is in the framework of issues related of renewable energies led by GREAH laboratory. The research work has been funded by Le Havre Municipality Assembly (CODAH). The requirements of power fluctuations in the grid are given by the grid code established by the electricity utilities companies in order to mitigate the impact of the wind power fluctuation on frequency and voltage in electrical grid. As wind energy has a fluctuating behavior, solutions have been proposed in this thesis for the situation where the power produced by an offshore wind power plant exceeds the threshold given by the grid code. Among the solutions, we can quote the ability of the wind power plant to smooth its own power production or integrate storage units. In the first case, the use of power reserve in wind turbines is possible and two methods have been proposed, and their performance evaluated. For the second solution, a methodology to find and to choose out the storage technology has been discussed. Proposals to build offshore wind farms with technologies using direct current (DC) have emerged. To get a coupling which fulfills the requirement of good reliability of power electronic devices used for the design of new wind farms, it has been proposed in this thesis adequate converters and control strategies that ensure their stability.

L’antennerie acoustique, aussi appelée formation de voies, est une technique d’identification acoustique basée sur un modèle de propagation analytique entre les sources de bruit et les microphones, la fonction de Green. Dans le cas de l’étude de sources aéroacoustiques en configuration réaliste, le milieu de propagation entre les sources et les microphones est la plupart du temps constitué d’un écoulement inhomogène et/ou d’une géométrie complexe. La fonction de Green n’est alors généralement pas connue et l’utilisation d’une fonction non adaptée conduit à une localisation ainsi qu’une mesure du niveau acoustique des sources erronées. L’objectif de cette thèse est le développement d’une méthode permettant d’estimer, grâce au code de propagation numérique de l’Onera résolvant les équations d’Euler (sAbrinA_v0), les composantes de la fonction de Green entre chaque point de focalisation (point source possible) et chaque microphone pour des cas de propagations complexes. Un seul calcul de propagation est effectué avec un ensemble de points sources positionnés en chacun des points de focalisation. La fonction de Green est ensuite estimée à partir de la résolution de problèmes inverses faisant intervenir les signaux sources et signaux calculés aux positions des microphones. Afin de valider l’approche, la formation de voies est ensuite mise en œuvre avec la fonction estimée, dans le but d’identifier des sources de bruit pour des cas 2D simples, puis des cas 2D avec un écoulement et/où une géométrie complexe. Les signaux microphoniques correspondant au rayonnement des sources à identifier sont obtenus analytiquement ou numériquement selon les cas. / The acoustic Beamforming, also called microphone array processing, is an acoustic identification technique based on an analytical propagation model between noise sources and microphones: the Green function. In the case of the study of aeroacoustic sources in realistic configuration, the propagation medium between sources and microphones is most often made up of an inhomogeneous flow and / or complex geometry. Green's function becomes then analytically difficult to determine and the use of an unsuitable function leads to spurious source localization and level measurement. The aim of this thesis is to overcome these difficulties by employing the Onera’s Euler solver sAbrinA_v0 to determine the Green's function components between each focus point (possible source point) and each microphone for complex cases. One propagation calculation is performed with a set of source points positioned in each of the focal points. The Green's function is then estimated from the resolution of inverse problems involving source signals and signals calculated at microphones position’s. To validate the approach, Beamforming is computed with the estimated function in order to identify noise sources for simple 2D case and 2D cases with a flow or/ with complex geometry. The microphone signals corresponding to the radiation of the sources to identify are obtained analytically or numerically depending on the case.

Cette thèse porte sur l'étude de la transition d'après-midi (TA) de la couche limite atmosphérique (CLA). La TA est une période complexe du cycle diurne, de par son manque de stationnarité et parce qu'elle est régie par un ensemble de forçages qui faiblissent et dont les rôles respectifs changent par rapport à ce qu'ils ont pu être durant la période convective. Il résulte une moins bonne compréhension de cette période que des régimes quasi-stationnaires convectifs, neutres ou stables. La TA pourrait conditionner l'établissement du brouillard nocturne, influencer le développement de la couche limite du lendemain et être une phase clé du cycle diurne pour la ventilation des espèces en trace vers l'atmosphère libre. Par conséquent, de meilleures description et compréhension de la TA pourraient améliorer les modèles météorologiques et de qualité de l'air. Les principaux objectifs de la thèse ont été de mieux comprendre comment la turbulence décroît pendant la TA en mettant l'accent sur l'évolution de la structure verticale de la turbulence lorsque les transferts d'énergie en surface diminuent progressivement, et sur le rôle que joue la surface à ce moment particulier du cycle diurne. Le projet international BLLAST (Boundary Layer Late Afternoon and Sunset Turbulence) a servi de cadre à cette thèse. La campagne de mesures qui s'est déroulée en été 2011 sur le Plateau de Lannemezan, au nord de la chaîne Pyrénéenne, a fourni les nombreuses observations utilisées dans cette thèse. Une approche complémentaire aux observations est l'utilisation d'un modèle atmosphérique permettant de résoudre explicitement les échelles de la turbulence (LES). / This thesis focuses on the afternoon transition (AT) of the atmospheric boundary layer (ABL). This transitional period is complex, because it is non-stationary and most of the forcings, though smaller than during the previous convective period, may come into play. Thus, this transitional period is less understood than the quasi-stationary convective, neutral or stable regimes. Yet, the AT could impact on the nocturnal fog set up, influence the boundary-layer development on the following day and play a crucial role in the transport and dispersion of pollutants and trace species towards the free troposphere. Therefore, a better understanding of the AT could improve the meteorological models. One of the main objectives of the thesis is to improve the knowledge of the decay of turbulence during the AT, when the surface energy transfers are gradually decreasing. We especially put emphasis on the evolution of the ABL turbulence vertical structure. This work is in the core of the BLLAST (Boundary Layer Late Afternoon and Sunset Turbulence) international project. A field campaign took place in summer 2011 in France, on the northern side of the Pyrenean foothills (at "Plateau de Lannemezan"), providing numerous observations used in the thesis. In addition, we also used a Large-Eddy Simulation (LES) with which the turbulent scales can be explicitly resolved. Thanks to this approach, the evolution during the AT of the scale definitions, scaling laws, turbulence characteristics and of the role of the boundary layer processes are now better understood. Thanks to the set of observations, an overview of the BLLAST ATs has been done, according to the various meteorological conditions as well as the structure and evolution of the mean and turbulence structure of the ABLs. A large variability of the AT duration was observed, depending on the surface characteristics and atmospheric conditions. The evolution of the turbulent characteristics during the AT has been studied at the surface and higher in the ABL by means of aircraft measurements and LES data. The study points out the LES ability to reproduce the turbulence evolution throughout the afternoon.

Ce travail de thèse porte sur la modélisation du procédé de sertissage de contacts électriques sur des câbles à destination d'applications aéronautiques et de la tenue à l'arrachement des contacts sertis. Le sertissage est un assemblage par déformation plastique du contact électrique (composant) sur un câble multibrin. Deux types de technologies de sertissage sont traités. La technologie cuivre, couramment utilisée chez les industriels, met en jeux un contact de cuivre et un câble de cuivre composé de 19 brins. La technologie aluminium, mise au point ces dernières années pour limiter le poids des aéronefs, est caractérisée par l'assemblage d'un câble de 7 brins avec un contact en cuivre au travers d'une liaison électrique et d'une liaison d'étanchéité. Dans un premier temps, la caractérisation des paramètres de loi de comportement élastoplastique des matériaux est faite. La détermination des moyens d'essais appropriés, directement impactée par la faible dimension (ordre millimétrique) de nos échantillons, est suivie d'une analyse détaillée des résultats. Le recours à l'analyse inverse d'essais non normalisés est privilégié. Les résultats des différentes analyses sont validés indépendamment du sertissage. Dans un second temps, les étapes de mise au point des simulations de sertissage sont abordées de façon précise. Pour ce type de modèles fortement multi domaines, l'étude de l'influence des interactions est conduite. La détermination des paramètres de profondeur de sertissage est développée pour chaque technologie. Les premiers résultats de simulation sont discutés pour réduire les temps de calculs. Finalement, le modèle numérique développé est utilisé pour simuler le sertissage de contacts et l'arrachement de contacts sertis dans différentes configurations. L'étude de paramètres géométriques (diamètre des brins, diamètres des contacts, pas de torsadage des câbles), rhéologiques (cuivre standard, ayant subi un recuit insuffisant ou trop important) ou mécaniques (sous-sertissage, sur-sertissage) est faite pour vérifier l'influence sur les efforts de sertissage et les mécanismes de rupture à l'arrachement. Cette étude complète a pour objectif de valider des domaines de validité du sertissage. Celles-ci permettront aux industriels de vérifier la validité d'un sertissage en temps réel, en les comparant aux courbes d'efforts expérimentales par l'intermédiaire d'une pince électronique / This thesis focuses on the modeling of the aeronautical electrical contact crimping process for aircraft applications and the crimped contact mechanical holding. Electrical crimping is a plastic deformation process of a contact (component) on a multi-strand wire. Two types of crimping technologies are studied. The copper technology, widely used in the industry, is characterized by the assembly of a copper contact and a 19 strands copper cable. The aluminum technology, which has been recently developed to reduce the aircraft weight, is characterized by the assembly of a copper contact with a 7 strands cable through two electrical and sealing crimpings. At first, the elastoplastic parameters characterizations of the materials constitutive laws are made. The appropriate testing facilities determination, directly impacted by the small size (millimeter order) of our samples, is followed by a detailed results analysis. The non-standard tests inverse analysis use is preferred. The whole analyzes results are validated, regardless of the process itself. In a second step, the crimping simulation development steps are accurately performed. For this highly multi-model fields type, the study of the interactions influence is conducted. Determining the crimping indentation depth parameters is developed for each technology. The first simulation results are discussed to reduce computation time. Finally, the developed numerical model is used to simulate the contacts crimping and the mechanical holding over various configurations. The geometrical (strands diameter, contact diameter, twisting thread cables), rheological (standard copper having been insufficiently or excessively annealed) or mechanical (under-crimping, over-crimping) parameters study are made to check their influences on the crimping forces and the failure mechanisms while pulling. This study aims to validate the crimping efficiency. The manufacturers could be able to check in real time the crimping validity by comparing the experimental crimping force curves to validity curves integrated in an electronic crimping tool.

Une étude cinétique de l’hydrofluoration du dioxyde d’uranium a été menée entre 375 et 475°C sous des pressions partielles d’HF comprises entre 42 et 720 mbar. La réaction a été suivie par thermogravimétrie isotherme et isobare. Les données cinétiques obtenues, couplées à une caractérisation de la poudre avant, pendant et après réaction par MEB, EDS, DRX et BET, ont montré que les grains de poudre d’UO2 se transforment selon un modèle de germination instantané, croissance anisotropre et développement interne. L’étape limitant la vitesse de croissance est la diffusion d’HF dans la couche d’UF4. Un mécanisme de croissance de la couche d’UF4 a été proposé. Dans le domaine de température et de pression étudié, la réaction est d’ordre 1 par rapport à HF et suit une loi d’Arrhénius. Une équation de vitesse a été déterminée et a servi à effectuer des simulations cinétiques qui ont toutes montré une très bonne corrélation avec l’expérience.Le couplage de cette équation de vitesse avec les phénomènes de transport de chaleur et de matière a permis d’effectuer des simulations à l’échelle d’un agglomérat de poudre. Elles ont montré que certaines structures d’agglomérats influencent la vitesse de diffusion des gaz dans le milieu poreux et par conséquent influencent la vitesse de réaction. Enfin des simulations de vitesse de transformation de tas de poudre et de pastilles ont été réalisées et comparées aux vitesses expérimentales. Les courbes cinétiques expérimentales et simulées ont même allure, mais des améliorations dans les simulations sont nécessaires pour pouvoir prédire avec précision des vitesses : le couplage entre les trois échelles (grain, agglomérat, four) en est un exemple. / A kinetic study of hydrofluorination of uranium dioxide was performed between 375 and 475°C under partial pressures of HF between 42 and 720 mbar. The reaction was followed by thermogravimetry in isothermal and isobaric conditions. The kinetic data obtained coupled with a characterization of the powder before, during and after reaction by SEM, EDS, BET and XRD showed that the powder grains of UO2 are transformed according a model of instantaneous germination, anisotropic growth and internal development. The rate limiting step of the growth process is the diffusion of HF in the UF4 layer. A mechanism of growth of the UF4 layer has been proposed. In the temperature and pressure range studied, the reaction is of first order with respect to HF and follows an Arrhenius law. A rate equation was determined and used to perform kinetic simulations which have shown a very good correlation with experience. Coupling of this rate equation with heat and mass transport phenomena allowed to perform simulations at the scale of a powder’s agglomerate. They have shown that some structures of agglomerates influence the rate of diffusion of the gases in the porous medium and thereby influence the reaction rate. Finally kinetic simulations on powder’s beds and pellets were carried out and compared with experimental rates. The experimental and simulated kinetic curves have the same paces, but improvements in the simulations are needed to accurately predict rates: the coupling between the three scales (grain, agglomerate, oven) would be a good example.

Aujourd’hui, l’accès à l’espace constitue un enjeu scientifique, technologique et politique d’importance. Il est primordial de pouvoir garantir le succès de la mise sur orbite des satellites pour un coût de transport minimal. Les lanceurs tels qu’Ariane 5 sont soumis à des fluctuations de pression pouvant induire des efforts instationnaires repris par les vérins du moteur Vulcain. Ces efforts s’exercent notamment dans la zone décollée du culot du lanceur normalement à l’axe de la poussée et sont qualifiés de charges latérales. Du point de vue de la simulation numérique, l’étape de discrétisation des éléments technologiques du lanceur rend la génération de maillages structurés particulièrement complexe. Cette constatation conduit à la présente étude. Dans le but d’évaluer l’influence des effets technologiques sur la prévision des charges latérales pour des configurations réalistes de lanceur, la thématique des frontières immergées est étudiée. L’objectif est de développer une stratégie numérique permettant d’accroître le niveau de complexité de la géométrie considérée tout en conservant la précision des résultats des études antérieures sur des configurations simplifiées. Cette stratégie s’inscrit dans le cadre de simulations numériques ZDES d’écoulements massivement décollés d’arrière-corps, à haut nombre de Reynolds et en régime compressible. Les capacités de la méthodologie développée sont évaluées sur des cas tests numériques canoniques avant d’être éprouvées sur des configurations simplifiées de lanceur. Enfin, l’effet de cette stratégie sur la prévision des charges latérales est étudié. / Nowadays, access to space has become a great issue in scientific, technological and political framework. It is essential to ensure the success of the placing of orbiting satellites with a minimal flight cost. Launchers, as the Ariane 5 space launcher, are subject to pressure fluctuations which can lead to unsteady loads on the actuators of the Vulcain engine. These loads occur especially in the separated zone of the launcher base flow and act normally to the thrust axis. They are referred to as side loads. From the numerical simulation perspective, the launcher technological elements discretization process makes the generation of structured mesh particularly difficult. The present study lies within such a framework. In order to assess the influence of the technological effects on the side loads prediction for realistic launcher configurations, immersed boundaries are studied. The aim is to develop a numerical strategy able to increase the level of geometrical complexity of the geometry at stake while maintaining the accuracy of the results of previous studies on simplified configurations. This strategy fits into numerical simulations of ZDES type of separating/reattaching flows at high Reynolds number and compressible regime. The abilities of the methodology are first assessed on canonical numerical test cases. Then, the strategy is applied on simplified launcher configurations. Finally, the effect of this strategy on the side loads prediction is assessed.

Les suspensions de grains rigides dans un fluide constituent une classe de fluides complexes présentant une rhéologie riche. Même dans les cas simples où le fluide est Newtonien, et les grains sphériques, non Browniens et non colloïdaux, les comportements macroscopiques observés restent mal compris, en particulier dans le cas de suspensions concentrées. Dans ces matériaux, la complexité de la dynamique provient de l'équilibre subtil qui se met en place entre les interactions de nature hydrodynamiques portées par le fluide interstitiel et les forces de contact entre les grains. Dans ce travail, nous abordons ces questions sous l'angle de la simulation numérique discrète, dans le cadre du cisaillement simple de suspensions concentrées 2D. Nous modélisons les efforts hydrodynamiques par des interactions de lubrification de paires, couplées à un modèle de contact éventuellement frottant. L'inertie des grains n'est pas négligée. Nous accédons à tous les coefficients du tenseur des contraintes, ce qui permet de mesurer pression, contrainte de cisaillement, et différence des contraintes normales, ainsi que les viscosités associées. L'étude du cisaillement à volume constant nous permet de mettre en évidence l'existence d'une transition de rhéo-épaississement entre un régime visqueuse à bas taux de cisaillement (contrainte proportionnelle au taux de cisaillement) et un régime inertiel à haut taux de cisaillement (contrainte proportionnelle au carré du taux de cisaillement), selon que la contrainte soit dominée par les interactions de lubrification ou par l'inertie des grains. Le taux de cisaillement de transition mesuré est compatible avec un argument d'échelle pour la contrainte, tenant compte de sa divergence avec la fraction volumique. Des simulations du cisaillement à pression constante nous permettent ensuite d'explorer le comportement de suspensions très concentrées (jusqu'à 1% de la fraction volumique de blocage théorique) dans leur domaine d'écoulement visqueux. Nous montrons que la rhéologie du mélange peut se décrire sous la forme d'une loi d'écoulement dépendante du seul nombre visqueux, construit comme le rapport entre un temps caractéristique de réarrangement local des grains sous l'effet des forces visqueuses et un temps typique de convection imposé par l'écoulement. Cette description nous permet de caractériser précisément la divergence de la contrainte avec la concentration en particules. Enfin, nous mesurons la microstructure stationnaire développée dans l'écoulement. Nous mettons en évidence une anisotropie importante des contacts générés, et discutons l'évolution de cette distribution avec la concentration du mélange / Suspensions of rigid grains in a fluid constitute a class of complex fluids that present a rich rheology. Even simpler cases of non-Brownian, non-colloidal spherical grains suspended in a Newtonian fluid feature macroscopic behaviours that are still not completely understood, especially when the concentration of particles is high. In these materials, the complexity of the dynamic is the result of the subtle balance that occurs between hydrodynamic interactions mediated by the interstitial fluid, and contact forces between grains. In this work, we tackle those questions from the point of view of discrete numerical simulations, in the context of the simple shear of 2D concentrated suspensions. Hydrodynamic interactions are modelled by pair lubrication, coupled with a possibly frictional contact law. Grains inertia is not neglected. We have access to the whole stress tensor, allowing the measure of pressure, shear stress, and normal stress difference, as well as their associated viscosities. The study of constant volume simple shear shows the existence of a shear-thickening transition between a viscous regime at low shear rate (stress proportional to the shear rate) and an inertial regime at high shear rate (stress proportional to the shear rate squared), depending on whether the stress is dominated by lubrication interactions or grains inertia. The position of the measured transition shear rate is consistent with a scaling argument for the stress that takes its divergence with concentration into account. Constant pressure simple shear simulations then let us explore the behaviour of very concentrated suspensions (up to 1% to the theoretical jamming fraction) in their viscous flow domain. We show that the rheology of the mix can then be described by a flow law that is only function of the viscous number, constructed as the ratio of a typical time for the local rearrangement of grains subjected to viscous forces, and a convection time consistent with the imposed flow. This allows a precise characterization of the divergence of stress with particles concentration. At last, we measure the stationary microstructure that develops within the flow. We show an important anisotropy of contacts, and discuss the evolution of this distribution with the concentration of the suspension

La turbulence axisymétrique est un écoulement bidimensionnel trois-composantes. L’étude de ce type de turbulence est motivée par le fait que celle-ci représente la limite asymptotique des écoulements anisotropes, et qu’elle a été le sujet des investigations théoriques dans le passé. Dans ce manuscrit, la turbulence axisymétrique a étudié en géométrie fermée en utilisant des simulations numériques spectrales et pseudo-spectrales.Études antérieures concernant la génération des structures cohérentes, obtenues dans les écoulements en déclin libre, sont considérées ici dans le contexte des écoulements statistiquement stationnaires, où l’énergie est injectée soit par un forçage spectralement localisé ou par une rotation des disques en haut et en bas du cylindre. On montre que les structures observées sont conformes aux prédictions théoriques.Lorsqu’un protocole de forçage anisotrope est utilisé, une bifurcation est observée entre un état non-tourbillonnant (bidimensionnel deux-composantes, 2D2C) et un écoulement tourbillonnant turbulent (bidimensionnel trois-composante, 2D3C). Cette transition est modélisée à travers un système de deux équations différentielles ordinaires (ODE), et on montre que ce modèle retient la physique essentielle de cette transition. La transition de l’écoulement axisymétrique à un écoulement tridimensionnel (3D3C) est ensuite étudiée à l’aide d’une dimension non-entière, en introduisant de façon continue la variation azimutale dans le système. On montre que la limite 2D2C est singulière et qu’une petite variation azimutale permet une redistribution d’énergie sur les différentes composante énergétiques. Le modèle ODE est adapté pour ce système et on montre que pour l’écoulement considéré la corrélation pression-déformation est responsable d'un niveau approximativement proportionnel à la dimension non-entière. Des Simulations des Grandes Echelles sont réalisées pour évaluer la robustesse des observations à grands nombres de Reynolds. / Axisymmetric turbulence is a two-dimensional three-component flow. The investigation of this type of turbulence is motivated by the fact that it represents the asymptotic limit of anisotropic flows and since it has been the subject of theoretical investigations in the past. In the present manuscript such a flow is investigated in wall-bounded cylindrical geometry using spectral and pseudo-spectral numerical simulations.Previous results on the generation of coherent structures, obtained for freely decaying flow, are here assessed in the context of statistically steady flow, where the energy is supplied by either a spectrally localized forcing, or by moving top and bottom plates of the cylinder. It is shown that the observed structures are consistent with theoretical predictions.When an anisotropic forcing protocol is used, a bifurcation is observed from a non-swirling (two-dimensional two-component, 2D2C) flow to a swirling (two-dimensional three-component 2D3C) turbulent flow. This transition is modelled by a system of two ordinary differential equations (ODE), and it is shown that this model retains the essential physics of the transition.The transition of the axisymmetric flow to three-dimensional (3D3C) flow is then studied using non-integer dimension, by smoothly introducing azimuthal variation into the system. It is shown that the 2D2C limit is singular and that small azimuthal variation allows a redistribution of energy over the different energy components. The ODE model is adapted for this system and it is shown that for the considered flow the pressure-strain correlation is responsible for a swirl-level approximately proportional to the non-integer dimension. Large-Eddy Simulations are carried out to assess the robustness of the observations at higher Reynolds number.