Le fil conducteur de ces travaux est la modelisation des ecoulements secondaires qui apparaissent dans des configurations d'ecoulements rencontres dans des systemes de fluides industriels ou environnementaux. Il s'agit notamment des ecoulements a surface libre en presence de macro - rugosites reparties de facon inhomogene, des ecoulements cisailles par le vent sous l'interface eau - atmosphere ou encore des ecoulements gaz liquide, a phase separees. Les resultats les plus marquants sont presentes en deux parties: La premiere presente les resultats d'etudes experimentales et numeriques, obtenus dans l'etude des ecoulements a surface libre au-dessus de fonds de rugosite non uniforme avec notamment l'objectif d'amelioration des modeles 3D et des modeles 1D et 2D de Saint Venant; la seconde partie est centree sur l'etude des interactions a une interface continue gaz-liquide deformee par un champ de vagues. Enfin, des travaux de modelisation des transferts dans des systemes environnementaux sont presentes. Le lectorat cible: Chercheurs et ingenieurs en mecanique des fluides, en hydraulique, ou en environnement"