Cette thèse porte sur la modélisation et la simulation d’écoulements multiphasiques qui pourraient apparaître lors de scénarios accidentels pouvant hypothétiquement affecter un réacteur à eau pressurisée. Il s’agit d’écoulements principalement constitués d’eau, dont la phase gazeuse est composée d’un mélange miscible de gaz incondensables et de vapeur, et qui peuvent comprendre dans le cas de l’explosion vapeur une troisième phase immiscible formée par le corium fondu. Les modèles étudiés doivent être en mesure de simuler des transitions de phases très brutales, durant lesquelles l’eau liquide et l’eau vapeur sont susceptibles de persister de façon observable en dehors des conditions de l’équilibre thermodynamique. Différents aspects du processus de modélisation sont abordés dans ces travaux. Dans un premier temps, on s’intéresse aux fermetures thermodynamiques à adjoindre aux modèles via la définition d’équations d’état phasiques admissibles les plus réalistes possibles. Un modèle homogène diphasique sans prise en compte des gaz incondensables a d’abord été fermé à l’aide une loi tabulée construite à partir de la formulation IAPWS-IF97. Puisque la table a été construite de façon à respecter la relation de Gibbs, la vérification du modèle via des études de convergence en maillage a pu être menée à bien. Ce travail a également souligné que la loi tabulée exigeait un schéma numérique de convection très robuste, tel que le schéma de relaxation proposé par C. Chalons et J.-F. Coulombel. Ces contraintes pratiques poussent à rechercher des lois d’état moins complexes à mettre en oeuvre numériquement. Une revue bibliographique de lois d’état classiques a donc été réalisée et a mis en évidence que les lois d’état semi-analytiques de type Noble-Able Stiffened Gas apparaissent comme un bon compromis en termes de précision et d’efficacité. Des premiers résultats sur des cas de validation ont pu être obtenus à l’aide d’un modèle homogène prenant en compte les gaz incondensables, en choisissant pour l’eau liquide une extension des lois NASG, avec capacité calorifique Cp dépendante de la température. Une bonne prise en compte des effets hors-équilibre, via la définition d’échelle de temps de retour vers l’équilibre thermodynamique, semble déterminante pour obtenir des résultats réalistes. Une autre partie de ces travaux concerne la proposition d’un nouveau modèle triphasique multi-vitesse, destiné à modéliser les phénomènes de type explosion vapeur. Le modèle a été construit pas à pas de façon à garantir l’existence d’une inégalité d’entropie. Une attention particulière a été apportée à la définition des termes non-conservatifs, afin de garantir l’unicité des relations de sauts champ à champ. Le modèle final est hyperbolique en dehors des conditions de résonance. Enfin, un travail transversal à la thèse a porté sur la vérification de conditions limites pour le système d’Euler monophasique. La sortie d’une onde de détente du domaine de calcul ne pose pas de problème avec les conditions classiques utilisées dans les codes industriels; en revanche, la sortie d’une onde de choc peut conduire à une inconsistence numérique, suivant le schéma numérique utilisé et les conditions limites adoptées.