Le sujet de recherche concerne les phénomènes d'explosion d'un mélange gazeux inflammable produits lors d'un incendie dans un compartiment. Le scénario d'incendie dans une enceinte fermée et ventilée mécaniquement est très largement rencontré dans l'industrie nucléaire. Dans certaines conditions, l'appauvrissement en oxygène du local en raison d'une charge calorifique importante par rapport au volume du local et/ou au taux de ventilation de celui-ci, conduit à des extinctions locales ou totales et ainsi à une production significative de gaz dits « imbrulés » présents dans les fumées. Ces gaz peuvent se ré-enflammer localement suivant un mécanisme physique de combustion rapide (appelé aussi explosion de fumées) pour certaines conditions de mélange avec l'oxygène présent dans le local. Les conséquences sont des augmentations de pression importantes pouvant remettre en cause le confinement et l'intégrité physique de l'enceinte. Cette thématique se trouve à l'interface entre les risques induits par les incendies et les explosions, entre la physique des flammes de diffusion et celle de la combustion dite pré-mélangée, entre des écoulements dits faiblement compressibles et ceux compressibles. Les explosions de fumées lors d'un incendie ont été identifiées comme un risque industriel majeur en raison de leurs impacts sur les structures et les équipes d'intervention. Les scenarios concernent les feux couvents ou en phase de développement mais faiblement ventilés pour lesquels une production importante de gaz imbrulés est observée. Les travaux portent sur les processus de productions de gaz imbrulés, d'allumage, mais également sur le scénario particulier appelé « backdraft » rencontré dans les enceintes ouvertes vers l'extérieur. C'est une thématique complexe à la frontière entre deux domaines distincts que sont l'incendie et l'explosion. Elle a été principalement étudiée dans des milieux ouverts ou des enceintes ventilées naturellement par des ouvertures (porte ou évent). La configuration d'une enceinte fermée et ventilée mécaniquement largement rencontrée dans les installations nucléaires et dans le domaine industriel a été bien moins étudiée. La particularité de cette configuration concerne les processus de mélange des gaz imbrulés et leur combustion à l'intérieur de l'enceinte contrairement au backdraft qui se produit à l'extérieur. Des expériences à grandes échelles, réalisées à l'IRSN, ont mis en évidence ces phénomènes pour des feux de câbles électriques et dans des configurations représentatives des installations nucléaires. Les interrogations scientifiques qui demeurent sur ces scénarios sont l'identification des conditions d'obtention d'une explosion (nature du combustible, configuration de la ventilation, géométrie du local), l'enchainement global des différents processus (production, mélange, inflammation et combustion) et les conséquences sur l'installation. L'objectif de ce travail de thèse est d'apporter des éléments de compréhension permettant des simulations réalistes de ces scénarios d'incendie. Différents points seront abordés. Le premier concerne les caractéristiques des mélanges gazeux impliqués en particulier l'inflammabilité et la composition chimique (combustible pyrolysé ou espèces gazeuses intermédiaires issues de la combustion incomplète). Le domaine d'inflammabilité, l'amplitude des vitesses de flamme et l'influence d'autres composés tels que le CO ou les suies sont des thèmes d'intérêt. Le second point concerne les mécanismes de mélange des espèces combustibles avec l'oxygène présent dans le local. Ceux-ci sont pilotés d'une part par les écoulements de flottabilité induits par le feu tels que le panache thermique, les écoulements sous-plafond, le remplissage et d'autre part par les écoulements inertiels induits par la ventilation mécanique du local. Enfin le dernier point concerne le processus d'allumage et de combustion du mélange en particulier la vitesse de flamme, la forme du volume en feu, la puissance thermique dégagée et les conséquences mécaniques sur l'enceinte induites par l'augmentation de pression. L'originalité et l'intérêt de ce travail repose sur la complexité du sujet, l'interdisciplinarité entre l'incendie et l'explosion, la mise en œuvre d'un dispositif expérimental nouveau équipée d'une instrumentation avancée permettant la description des phénomènes rapides et la localisation des mélanges inflammables et enfin l'apport de connaissances nouvelles sur les explosions de fumées dans des locaux ventilés.