Christophe Brouzet, lauréat d’une ANR JCJC 2023 !

Publié le 14 septembre 2023 Mis à jour le 25 septembre 2023
Date(s)

du 14 septembre 2023 au 1 novembre 2023

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Chargé de recherche au CNRS à l’Institut de Physique de Nice (INPHYNI), Christophe Brouzet avait reçu une subvention "Booster Junior" en 2022. Cette dotation IdEx visait à démarrer son activité de recherche sur la dynamique des fibres dans des écoulements turbulents et à préparer une candidature à l'ANR JCJC de 2023. Cette démarche a porté ses fruits, puisque le physicien a obtenu un financement ANR de 286 k€ pour une durée de 4 ans.

Depuis avril 2021, l'Académie "Systèmes Complexes" propose une opportunité de financement "Booster Junior" aux chercheuses et chercheurs des systèmes complexes pouvant atteindre 30 k€. L'objectif est double : faciliter le démarrage ou le renforcement d’une activité de recherche propre et, encourager les jeunes chercheuses et chercheurs à postuler à des programmes de financement essentiels au développement de leur carrière scientifique.

En 2022, Christophe Brouzet a été bénéficiaire d'une subvention "Booster Junior" de l'Académie "Systèmes Complexes." Cette subvention avait pour but d'appuyer le démarrage de ses travaux de recherche sur la dynamique des fibres dans des écoulements turbulents et de préparer sa candidature au programme ANR JCJC de 2023.

Cette démarche s'est avérée fructueuse, car le physicien a récemment obtenu un financement  « Jeunes Chercheuses et Jeunes Chercheurs » (JCJC) de 286 000 € sur 4 ans de la part de l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) pour son projet CHANNELFLEX.

CHANNELFLEX, un projet de recherche tourné vers un dispositif expérimental unique

Christophe Brouzet a développé ses travaux de recherche en se laissant guider par son intérêt pour la géophysique et les écoulements naturels.
Au cours de sa thèse, son attention s'est portée sur l'étude des ondes internes qui se propagent dans les fluides stratifiés en densité, comme l'océan. Ces ondes, considérées comme des perturbations dans l'espace sous-marin de l'océan, sont généralement imperceptibles en surface, mais elles ont la capacité de transporter de l'énergie sur de longues distances. Ce phénomène redistribue à petite échelle l'énergie injectée par les marées, créant ainsi une cascade d'énergie. Les ondes internes jouent ainsi un rôle essentiel dans le mélange des eaux océaniques et ont un impact significatif sur le système climatique.

« Les ondes internes de gravité participent à la dynamique de circulation profonde de l’océan (circulation thermohaline) et de l’atmosphère. Elles sont notamment invoquées pour expliquer le mélange irréversible permettant de combiner les eaux de surface, plus chaudes, avec les eaux froides profondes. Elles permettent ainsi le transfert d’énergie sur de grandes distances et à travers les échelles. Comprendre leur dynamique et leur impact sur l’océan est fondamental pour faire progresser les modèles climatiques actuels. » 

Aujourd'hui, le physicien poursuit sur la même voie et, se focalise sur les écoulements turbulents naturels. Plus précisément, il se consacre à la compréhension physique et à la modélisation de la dynamique de particules complexes dans un écoulement turbulent.

Pour atteindre cet objectif, son projet CHANNELFLEX consiste à mener des expériences en laboratoire dans un canal où des fibres flexibles, pouvant modéliser des débris plastiques, des sédiments, ou de la matière organique, circuleront à proximité d'une paroi.

« Le transport de particules par un écoulement turbulent est déjà complexe à modéliser en raison de la nature aléatoire et multi-échelle des fluctuations de vitesse dans l'écoulement. Toutefois, la présence d’une paroi accentue encore davantage les difficultés. En effet, dans ce type d’écoulement, la turbulence est intrinsèquement inhomogène en raison de la présence d'une paroi et anisotrope en raison du courant moyen. La mise en place de ce canal turbulent offre à l'Université Côte d'Azur un dispositif expérimental exceptionnellement unique sur son site. »

En outre, la plupart des études sur le transport de fibres en turbulence se concentrent sur des concentrations faibles, soit en présence de peu de fibres, et avec des particules courtes et rigides. Cependant, dans la nature, les écoulements impliquant des particules sont souvent concentrés, et avec des particules pouvant être flexibles et de taille importante. Pour reproduire de manière plus fidèle ces conditions, le chercheur prévoit d'utiliser des longues fibres flexibles ainsi que d'autres objets complexes anisotropes et déformables, comme des particules hélicoïdales.
 
« Le projet CHANNELFLEX me permet de poursuivre l’étude de la dynamique des fibres flexibles en turbulence, un domaine sur lequel travaillé lors de mon postdoc à Marseille, mais ici dans le cadre d’un écoulement plus complexe. Pour ce qui est d’étudier un système concentré de fibres, c’est une idée que j’ai en tête depuis mon premier post-doctorat en Suède, mais ce sera certainement dans un second temps, après le projet CHANNELFLEX. »

La dotation ANR de 286 k€ que Christophe Brouzet a reçue pour son projet CHANNELFLEX permettra principalement de recruter un doctorant en 2024 pour travailler sur le sujet. Elle sera également utilisée pour compléter l’équipement du canal, notamment en achetant une caméra rapide supplémentaire pour observer la dynamique des fibres. Le canal turbulent est en cours d’assemblage à l’INPHYNI et les premières expériences sont attendues pour cet automne.

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