Cette thèse vise à améliorer la prédiction des couches limites turbulentes soumises à des gradients de pression adverses (Adverse Pressure Gradient - APG), rencontrées dans les écoulements aéronautiques, en particulier vers le bord de fuite des ailes. En effet, l'imprécision dans la prédiction de ce type d'écoulements affecte les prédictions des performances de l'avion et de son domaine de vol. Pour réduire les marges en phase de conception et permettre une définition optimale des formes d'avion, la fiabilité des modèles de turbulence dans les couches limites en gradient de pression adverse doit être améliorée.La pertinence des modèles au second ordre (Reynolds-stress models - RSM), qui visent à reproduire plus fidèlement la physique de l'écoulement, est donc étudiée pour un usage industriel. Trois modèles RSM qui diffèrent par leur modélisation de proche-paroi et leur équation de transport pour l'échelle de longueur, l'EB-RSM, le SSG/LRR-omega RSM et le SSG-omega ATAAC RSM, sont dans un premier temps évalués dans deux cas académiques, une plaque plane et la couche limite en APG à l'équilibre de l'expérience de Skåre & Krogstad, et comparés au modèle Spalart-Allmaras et aux données de références. Ces cas académiques mettent en avant les différences fondamentales entre les modèles et leur impact sur les profils et les quantités intégrales de la couche limite. En particulier, les profils des tensions de Reynolds et les bilans de turbulence sur la plaque plane illustrent l'effet de la modélisation proche-paroi. Cependant, le cas de Skåre & Krogstad montre la nécessité d'améliorer la prédiction des profils de vitesse en zone log et le frottement des RSM dans les écoulements soumis à de forts gradients de pression, malgré une excellente prédiction de l'accroissement de l'épaisseur de couche limite.Une correction pour la zone log, correspondant à une recalibration locale des constantes des modèles de turbulence dans les régions en gradient de pression adverse, est tout d'abord explorée, pour assurer une prédiction correcte du profil de vitesse dans la zone log. La correction est appliquée au modèle Spalart-Allmaras sur un profil d'aile NACA 4412. Malgré des résultats satisfaisants, on montre qu'il est difficile de généraliser cette approche aux autres modèles et qu'elle n'a un effet visible qu'à bas nombres de Reynolds, réduisant l'intérêt de cette correction pour l'industrie aéronautique.Les modèles à deux équations et les RSM s'avèrent incompatibles avec la zone en racine, qui se développe progressivement à l'extrémité extérieure de la zone log dans une couche limite en APG. Une correction locale, introduisant un terme de diffusion par la pression, est étudiée analytiquement et évaluée avec les modèles RSM sur le cas test de Skåre & Krogstad. Un nouveau modèle, l'EB-RSM-dP, est ainsi défini comme une version corrigée de l'EB-RSM et révèle des prédictions améliorées pour les profils de vitesses et de tension de Reynolds ainsi que pour les quantités intégrales de couche limite.Les RSM standards et corrigés sont comparés au modèle Spalart-Allmaras sur un cas d'application, le CRM (Common Research Model), représentatif d'un avion commercial, prouvant l'intérêt de ce type de modèles pour l'industrie aéronautique avec notamment de meilleures prédictions des distributions de pression sur les ailes et une erreur réduite de l'ouverture de polaire. La correction de la zone en racine est ici validée avec le SSG/LRR-omega-dP de Knopp et al. (2018) et le nouveau modèle EB-RSM-dP développé ici, révélant une amélioration nette des prédictions de la charge aérodynamique sur l'aile, ainsi que de la portance et de la traînée pour la configuration à haut nombre de Reynolds, par rapport aux modèles non-corrigés. Cette étude met également en évidence l'impact important de la définition de la zone d'activation de la correction sur les résultats.