Plusieurs applications en ingénierie impliquent des écoulements des fluides autour des solides mobiles. Un tel exemple se trouve sur les unités de production d’énergie renouvelable comme les éoliennes. La mécanique des fluides numérique aide à simuler les écoulements fluides. Les méthodes des frontières immergées (IBM) sont un outil attractif pour traiter les grands déplacements des corps solides complexes sur des maillages fixes. Pendant cette thèse, une nouvelle méthode des frontières immergées a été développée en couplant une approche Volume-of-Solid (VOS) Lagrangienne pour la description du corps immergé et une méthode de pénalisation volumique implicite avec le schéma de projection pour des écoulements à faible nombre de Mach du code YALES2 du laboratoire CORIA, dans le contexte des Simulations des Grandes Échelles (LES). Cette méthode s’appelle « Volume-of-Solid Implicit Volume Penalty method » (VOS-IVP) et se comporte de trois axes : (i) L’utilisation du champ de la fraction volumique locale du solide dans les équations Navier-Stokes, permettant la définition du champ de la vitesse composite décrivant le domaine fluide et le domaine solide en même temps ; (ii) La formulation implicite du terme de pénalisation, ce qui permet l’imposition de la vitesse solide dans la région solide au même instant avec l’imposition de la contrainte d’incompressibilité ; (iii) La représentation du corps solide comme une somme des particules Lagrangiennes contenant le volume du solide locale pour une imposition robuste du mouvement solide. La précision de la méthode a été évaluée sur plusieurs cas académiques avec des corps à la fois bluff et streamlined et avec des valeurs de nombre de Reynolds faibles à modérées. A partir des cas de validation impliquant un écoulement autour un solide stationnaire, il est montré que la forme implicite du terme de pénalisation améliore la précision de l'imposition de la vitesse à l'objet immergé par rapport à la méthode de pénalisation usuelle. Les forces prédites agissant sur le solide sont en excellent accord avec les valeurs trouvées dans la littérature et avec les simulations body-fitted de référence, où les erreurs relatives restent inférieures à 10%. D'après les cas de validation impliquant un écoulement autour des corps en mouvement, les forces aérodynamiques sont bien prédites mais, en raison du masque de pénalisation aigu utilisé, elles souffrent d'oscillations à haute fréquence. Ces oscillations, cependant, s'atténuent très rapidement avec des tailles de mailles décroissantes. Dans tous les cas, le comportement du sillage proche est très bien reproduit. Il est prouvé que le système d'équations est entièrement conservatif en masse dans le temps, indépendamment de la résolution du maillage. Les performances de calcul font également de cette méthode une option attrayante. Les coûts sont identiques à ceux des cas body-fitted de solides stationnaires. Dans la simulation d'une turbine à axe vertical 2D soumise à un écoulement laminaire, un facteur d'accélération de 1,46 a été observé par rapport au temps de calcul requis par la méthode body-fitted. En conclusion, la méthode VOS-IVP montre des résultats très prometteurs avec des possibilités d'améliorations supplémentaires, telles que l'intégration de modèles de parois au terme de pénalisation et l'optimisation du processus de relocalisation des solides. Les travaux futurs se concentreront sur l'utilisation de la méthode pour des configurations plus réelles.