Afin de limiter les processus d'accumulation de matière retenue qui dégradent leurs performances, les procédés de séparation membranaire (de filtration) cherchent à remélanger cette matière par le biais d'instabilités et de turbulence hydrodynamiques. Ces approches de filtration dynamique couplent les divers phénomènes de transferts membranaires et l'hydrodynamique. Alors que la physico-chimie des membranes et des transferts membranaires est beaucoup étudiée, les aspects hydrodynamiques propres à ces configurations le sont nettement moins. Ils ont pourtant une grande importance sur le coût énergétique et les conditions de fonctionnement de ces procédés et donc sur leur optimisation. D'autre part, l'étude de ces couplages présente aussi un intérêt plus fondamental et théorique sur des questions d'instabilité, de mélange ou de méthodes numériques adaptées. Ces couplages entre instabilités hydrodynamiques et transferts membranaires sont ici abordés de façon analytique et numérique, dans une configuration de type Taylor-Couette, où les instabilités centrifuges sont bien modélisées, étudiées et maîtrisées. Cette cellule de Taylor-Couette présente la particularité d'avoir un ou deux cylindre(s) perméable(s), laissant passer le solvant et retenant éventuellement un soluté, et dont l'influence sur l'écoulement est décrit par des conditions aux limites spécifiques. Cette présentation porte sur deux aspects, parmi beaucoup d'autres, de ces couplages. Une première question concerne le développement des instabilités centrifuges, alors que la dynamique de ces instabilités change à mesure que du fluide, tout en s'écoulant vers l'aval de la cellule, est extrait à travers la membrane. Comprendre et prévoir l'apparition des ces instabilités peut se faire par le biais de leur modélisation en modes globaux linéaires et non-linéaires, mais les simulations numériques directes montrent aussi que ces instabilités présentent une dynamique plus complexe. Une deuxième question concerne le couplage par la pression osmotique entre une couche limite de concentration formée par la filtration d'un soluté et les instabilités centrifuges. On observe, à la fois par une analyse de stabilité et par des simulations numériques directes, que ce couplage d'une part promeut les instabilités hydrodynamiques et d'autre part permet d'augmenter le flux trans-membranaire.