Charlotte PerrinMathématiques
Chargée de recherche CNRS en mathématiques à l'Institut de mathématiques de Marseille (I2M)1 .
Comment modéliser au mieux les avalanches et prévoir, par exemple, la distance d’écoulement de celles-ci ? Charlotte Perrin s’intéresse à la modélisation mathématique de l’écoulement des fluides et en particulier ceux présentant une caractéristique d’hétérogénéité et des zones de congestion. Elle est récompensée de la médaille de bronze du CNRS en 2024 pour ses travaux.
« J’essaie de rendre compte des phénomènes de congestions, à travers plusieurs questions : comment des contraintes à l’échelle microscopique engendrent des zones de congestions ? Quel est l’impact de ces zones sur la dynamique de l’écoulement ? »
Elle veut analyser les mécanismes derrière des phénomènes concrets : avalanches, coulées de boue ou mouvements de foule.
Les équations aux dérivées partielles, notamment celles d’Euler ou de Navier Stokes, sont l’un des outils dont elle se sert. Ces équations permettent une description macroscopique, c’est-à-dire continue, des écoulements. Charlotte Perrin s’intéresse à l’effet des contraintes d’entassement maximal, d’origine microscopique, sur la dynamique macroscopique.
« Les phénomènes de congestion font émerger de nombreuses questions théoriques et numériques intéressantes. »
Ses travaux l’ont conduite à analyser une approche dite de congestion douce, qui consiste à prendre en compte des forces de répulsion entre les composants élémentaires. Ce modèle est intéressant tant sur le plan théorique que numérique pour approcher la dynamique des zones de congestion.
Charlotte Perrin s’intéresse également au comportement des suspensions granulaires formées par des particules immergées dans un liquide visqueux. Dans ce cadre, la formation des zones congestionnées est associée à l’activation d’une nouvelle variable appelée potentiel d’adhésion. Cette variable modélise en particulier des phénomènes de mémoire, il garde trace de l’historique des contraintes appliquées sur la zone congestionnée.
« Les enjeux environnementaux m’intéressent particulièrement, surtout dans un contexte de changement climatique. »
La plupart des modèles sur lesquels Charlotte Perrin travaille trouvent leur application en géophysique, notamment pour comprendre les avalanches, les coulées de boue ou encore les écoulements partiellement à surface libre. Elle est également co-porteuse du projet « Modélisation et analyse mathématique des écoulements gravitaires complexes » porté par l’Institut des mathématiques pour la planète Terre.
« Je suis très honorée de cette récompense du CNRS. L’aspect collaboratif est très important dans la recherche, alors je pense à mes collaboratrices et collaborateurs », se réjouit Charlotte Perrin.
- 1Aix-Marseille Université/CNRS