La convection thermique est un procédé très efficace de transfert de chaleur qui, bien que très fréquent, à la fois dans les écoulements géophysiques et dans les situations industrielles, n'est pas encore bien compris, surtout dans le régime de turbulence très développée. Un modèle utilisé en laboratoire est celui de la cellule de Rayleigh-Bénard, où le fluide est confiné entre deux plaques horizontales, la chaude en bas et la froide en haut. En régime turbulent, le mélange provoque la concentration des gradients de température dans les couches limites thermiques - très petites devant la distance entre les plaques - et la température moyenne du cœur de l'écoulement est homogène. Ces couches limites règlent le transfert de chaleur. Une question toujours ouverte porte sur la déstabilisation de cette couche limite et les conséquences de la transition vers une couche limite turbulente. Cela se produit à des forçages très intenses, difficile à atteindre en laboratoire. L'approche alternative que nous développons consiste à introduire une rugosité contrôlée. Nous avons montré que cela conduit à augmenter le flux de chaleur de façon très importante et par un mécanisme non trivial. Un autre système modèle consiste en un canal étroit qui relie deux chambres. Dans ce cas, l'écoulement au centre du canal devient indépendant des couches limites. C'est un système modèle complémentaire de la cellule de Rayleigh-Bénard. Nous avons montré que le régime obtenu est purement inertiel et que le cœur de l'écoulement est turbulent. Si on incline le canal une stratification apparaît et modifie l'écoulement et donc le transfert de chaleur.