La modélisation et la simulation numérique permettent une exploration des différents paramètres de contrôles afin d’identifier les conditions et géométries optimales de fonctionnement des systèmes. Cette approche permet entre autre d’obtenir les valeurs instantanées des grandeurs physiques locales. Ces outils numériques progressent et traitent des systèmes de plus en plus complexes confortés par la progression des puissances des ordinateurs. Nous décrirons dans le présent travail le cas de moteurs alternatifs de type Stirling, à combustion externe et régénération. Ces moteurs constituent une solution pour la conversion efficace des énergies renouvelables et des chaleurs perdues en travail. La simulation de tels systèmes en régime établi permettra d’en déduire les énergies échangées et de démontrer que ces moteurs offrent un bon rendement de fonctionnement, tout en présentant une grande souplesse d’adaptation. L’optimisation des machines est fortement liée à leurs paramètres géométriques et physiques (dimensions, matériaux, coefficient de transfert de chaleur, etc.) ce qui peut engendrer un coût important pour les différents prototypes. La simulation numérique permettra la prédiction du cycle au cours du temps et donnera accès aux valeurs du travail ainsi que le rendement de la machine simulée. Cette démarche identifiera les zones de fonctionnements optimaux et réduira le nombre de prototypes et du même coup le coût du projet. La modélisation s’appuie sur la résolution des équations de conservation d’écoulements compressibles anisothermes dans un moteur LTD en domaine bidimensionnel (2D, moteur supposé axisymétrique afin de faciliter l’illustration). En guise de validation l’un des résultats obtenus numériquement est confronté aux résultats expérimentaux obtenus sur un prototype moteur de démonstration. Le bon accord constaté sur le cycle p-V illustre l’intérêt méthodologique.