Les procédés d'élaboration directe de matériaux composites, tels que les procédés dits « par voir liquide » (LCM), induisent des écoulements biphasiques transitoires dans des milieux fibreux multi-échelles. Sur la base de simulations par éléments finis stabilisés de ces écoulements à l'échelle des fibres, des descriptions statistiques des réponses d'éléments de volume représentatif générés de manière aléatoire sont proposées. Pour modéliser l'infusion de résine à l'échelle de la préforme, les propriétés à l'échelle du milieu homogène équivalent sont identifiées par des analyses des données à l'aide de processus gaussiens anisotropes. Ce travail aborde en particulier l'influence des conditions à l'interface fluide-fibres, la résultante des effets capillaires et la dynamique de l'écoulement dans les régimes totalement et partiellement saturés. Une perméabilité stochastique explicite est d'abord proposée pour les régimes stationnaires. Ensuite, les pressions capillaires et la dynamique de saturation locale sont identifiées pour les écoulements biphasiques transitoires avec des effets de tension superficielle. Les grandeurs caractéristiques de ces écoulements sont également identifiées pour les 2 régimes d'écoulement, et plus spécifiquement les longueurs caractéristiques, i.e. les limites d'application de l'homogénéisation.