C'est en grande partie grâce au jeu sérieux Fold'It, que les approches par simulation interactive et par jeu sérieux ont pu convaincre de leur pertinence dans le domaine de la biologie moléculaire. Ce jeu sérieux a été conçu pour résoudre et adresser de manière ludique et collaborative la problématique du repliement de protéine. Au-delà de l'énorme potentiel pédagogique, un groupe de joueurs de Fold'It a réussi le challenge de trouver la structure d'une protéine du VIH, démontrant l'utilité d'une telle méthodologie. Inspirés par cette avancée méthodologique en biologie moléculaire en matière de simulation interactive, et convaincu de son potentiel pour de nombreuses applications en mécanique des fluides, ce travail de thèse fut consacré à étudier dans quelles mesures et dans quelles conditions une approche par simulation interactive par jeu sérieux pouvait être appliquée au domaine de la mécanique des fluides. La progression des méthodes numériques en mécanique des fluides alliée à la puissance de calcul toujours plus importante permet en effet de d'envisager un transfert méthodologique par la construction d'une plateforme de la simulation des fluides interactives incluant des fonctionnalités de conception de modèles avec conditions initiales, de visualisation et de contrôle interactif du fluide et de son environnement pendant une simulation en cours. Ce travail de thèse a donc eu pour objectif de concevoir et d'évaluer une approche par simulation interactive et par jeux sérieux consacrés à la mécanique des fluides. La première étape de ce travail fut donc d’implémenter une plateforme dédiée, conjointement à une étude bibliographique continue sur l'usage des simulations interactives et des jeux sérieux en général et en mécanique des fluides. Au-delà de l'aspect technologique et du challenge sous-jacent, différentes pistes ont été explorées pour aboutir à une architecture matérielle et logicielle très contraintes. Il s'agit en effet d'offrir les performances requises par l'interactivité, de s'assurer de la conservation de la pertinence physique d'un phénomène simulé lors de son édition interactive, de respecter les usages pour que cette approche puisse susciter l'adhésion de la communauté. Ce travail a abouti à une proposition d'une architecture modulaire basée sur l'outil de conception de jeu vidéo Unity 3D, offrant une grande flexibilité pour la conception de fonctionnalités de visualisation et d'interaction, associé à une infrastructure permettant de coupler cet outil avec n'importe quel code de simulation de fluide opensource. Cette approche a été appliquée à une méthode de calcul de type Lattice-Boltzmann, fortement parallélisable et peu sensible aux perturbations interactives durant une simulation en cours avec l'adaptation de Palabos. Enfin, l'usage de nouvelles méthodologies par calcul asynchrone a été exploré, car susceptibles de compléter le besoin de performances déjà fournies par les approches fortement parallèles. Sur cette base ont été menées trois expérimentations pour mesurer l'intérêt de méthodologie interactives et par jeux sérieux. La première expérimentation fut de comparer la performance entre la simulation conventionnelle et la simulation interactive. Une seconde expérimentation a été menée afin de mesurer la plus-value de l'immersion en termes d'expérience utilisateur et de performance. Enfin, la troisième expérimentation a cherché à mesurer l'impact du niveau de dégradation des résultats induit par les calculs asynchrones, sur la prise de décision, pour anticiper l'usage de ce type de méthodologies pour adresser les problématiques de performance relative au contexte interactif.