Bolsa de PD em Engenharia Mecânica

Post-Doctoral Fellowship in Mechanical Engineering

Nº: 6408

Área de conhecimento: Engenharia

Field of knowledge: Engineering

Nº do processo FAPESP: 2020/01177-5

FAPESP process: 2020/01177-5

Título do projeto: Método de otimização topológica aplicado ao projeto de células a combustível de óxido sólido

Project title: Topology optimization method applied to solid oxide fuel cells design

Área de atuação: Engenharia Mecânica

Working area: Mechanical Engineering

Quantidade de vagas: 1

Number of places: 1

Pesquisador responsável: Nigel Peter Brandon

Principal investigator: Nigel Peter Brandon

Unidade/Instituição: Escola Politécnica, Universidade de São Paulo (Poli-USP)

Unit/Instituition: Escola Politécnica, Universidade de São Paulo (Poli-USP)

Data limite para inscrições: 15/10/2023

Deadline for submissions: 2023-10-15

Publicado em: 26/09/2023

Publishing date: 2023-09-26

Localização: Avenida Professor Mello Moraes, 2231, São Paulo

Locale: Avenida Professor Mello Moraes, 2231, São Paulo

E-mail para inscrições: rcgi.opportunities@usp.br

E-mail for proposal submission: rcgi.opportunities@usp.br

  • Resumo Summary

    Uma vaga de pós-doutorado focada na modelagem e otimização de células a combustível está disponível no Centro de Pesquisa para Inovação em Gases do Efeito Estufa, um Centro de Pesquisa em Engenharia (CPE) constituído por FAPESP e Shell e sediado pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP). 

    O candidato irá colaborar com os pesquisadores de projetos de desenvolvimento de dispositivos para mobilidade por hidrogênio, que contam com colaborações formais com o Imperial College London, na Inglaterra, a Texas A&M University, nos EUA, e a Kyoto University, no Japão. Além disso, os projetos visam a criação de startups com os resultados obtidos. Resumo dos projetos podem ser encontrados no site da RCGI (http://www.rcgi.poli.usp.br/).

    O candidato contribuirá com:

    1. Desenvolvimento de modelos numéricos para a simulação multifísica (transporte de portadores de carga elétrica e iônica, escoamento fluido e transporte de gás multicomponente em meios porosos, reações de transferência de carga eletroquímica, transferência de calor) de células a combustível de óxido sólido;

    2. Desenvolvimento de uma metodologia de projeto para células a combustível baseado no método de otimização topológica visando maximizar a eficiência na geração de energia, redução de falhas devido a efeitos térmicos decorrentes da operação e redução peso/massa;

    3. Realização de simulações computacionais das configurações otimizadas dos dispositivos considerando comportamento multifísico eletroquímico, escoamento fluido, e transferência de calor.

    Este projeto é adequado para um candidato altamente motivado e requer habilidades de programação em Matlab, Python ou C++, experiência em modelagem computacional multifísica com os softwares FEniCS ou COMSOL Multiphysics®, proficiência em inglês e experiência em mecânica computacional, método de elementos finitos, otimização topológica e análise de algoritmos.

    O candidato deve possuir título de doutorado em Engenharia, com as competências descritas acima.

    Informações e registro: visite a página https://sites.usp.br/rcgi/opportunities/ e acesse o código da vaga (REF 23PDR251).

    A vaga está aberta a brasileiros e estrangeiros. O selecionado receberá Bolsa de Pós-Doutorado da FAPESP no valor de R$ 9.047,40 mensais e Reserva Técnica equivalente a 10% do valor anual da bolsa para atender a despesas imprevistas e diretamente relacionadas à atividade de pesquisa.

    One post-doctoral position focused on fuel cell modeling and optimization is available at the Research Centre for Greenhouse Gas Innovation (RCGI), an Engineering Research Center constituted by a partnership between the São Paulo Research Foundation (FAPESP) and Shell and hosted by the University of São Paulo's Engineering School (POLI-USP) in Brazil.

    The candidate will collaborate with researchers in projects who have formal collaborations with Imperial College London, in England, Texas A&M University, in the USA, and Kyoto University, in Japan. In addition, the projects aim to create startups with the results obtained. Summary of the program and projects can be found on the RCGI website (http://www.rcgi.poli.usp.br/).

    The applicant will contribute in line with the main objectives of the project:

    1. Develop numerical models for multiphysics simulation (Electric and Ionic Charge Carrier Transport, fluid flow and multi-component porous media gas transport, electrochemical charge transfer reactions, heat transfer) of solid oxide fuel cells;

    2. Develop a design methodology for fuel cells based on the topology optimization method aiming to maximize efficiency in energy generation, reduce failures due to thermal effects resulting from operation, and reduce weight/mass;

    3. Perform computational simulations of the optimized cell configurations considering the multiphysical electrochemical behavior, fluid flow, and heat transfer.

    This project would be well-suited to a highly motivated candidate and requires programming skills in Matlab, Python or C++, experience in multiphysics computational modeling with FEniCS or COMSOL Multiphysics® software, proficiency in English, and experience in computational mechanics, finite element method, topological optimization, and algorithm analysis.

    The postdoc candidate should hold a PhD in Engineering, with the skills described above.

    This opportunity is open to candidates of any nationality. The selected candidate will receive a FAPESP Post-Doctoral fellowship in the amount of R$ 9,047.40 monthly and a research contingency fund, equivalent to 10% of the annual value of the fellowship which should be spent on items directly related to the research activity. 

    For further information and application, please visit https://sites.usp.br/rcgi/opportunities/, and then access the position's code (REF 23PDR251).