Bolsa de PD em Mecânica dos Fluidos Computacional

Post doctoral fellowship in Computational Fluid Dynamics

• Resumo Summary

  O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), um dos CEPIDs da FAPESP, oferece uma oportunidade de Bolsa de Pós-Doutorado. 
  
  Título: Investigação Numérica de Veículos Hipersônicos sob Condições de Não Equilíbrio Químico e Não Equilíbrio Termodinâmico. 
  
  A análise de escoamentos hipersônicos é essencial para o estudo dos mecanismos de reentrada de veículos espaciais. Durante a reentrada de um veículo espacial reutilizável, uma onda de choque forte é formada provocando um grande aumento nas temperaturas de translação, rotação e vibração. 
  
  Sob essa condição, moléculas de nitrogênio e oxigênio são dissociadas gerando uma quantidade considerável de átomos de O e N. Esses átomos, altamente energéticos, ao interagirem diretamente com a superfície do veículo podem causar vários danos ao sistema de proteção térmica. 
  
  Além disso, a integridade e desempenho de um veículo espacial pode ser severamente comprometido devido ao inadequado conhecimento dos efeitos dos gases reais e maior quantidade de material utilizado no sistema de proteção térmica para que o veículo sobreviva à reentrada atmosférica. 
  
  Nesse cenário, o principal objetivo do presente trabalho é esclarecer o papel do não-equilíbrio químico em escoamentos hipersônicos em torno da cápsula SARA (Satélite Recuperável Atmosférico), a qual vem sendo desenvolvida pelo Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), que é parte do Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA), em São José dos Campos. 
  
  O foco principal do presente projeto é investigar o impacto de reações químicas na estrutura do escoamento e de propriedades aerodinâmicas durante as diferentes fases de reentrada do satélite SARA. 
  
  Simulações devem ser realizadas levando em conta a geometria completa, em três dimensões, a região da esteira formada atrás do veículo, diferentes ângulos de ataque e interações gás-superfície. 
  
  Os candidatos devem possuir um diploma de doutorado em Engenharia Aeroespacial ou Mecânica, ou em área afim, com experiência comprovada no cálculo de escoamentos hipersônicos. Eles devem apresentar um CV detalhado, que indica a sua experiência anterior, especialmente no que se refere ao assunto da presente proposta. 
  
  Os candidatos interessados devem enviar por e-mail uma declaração de interesse na posição, um currículo e duas cartas de recomendação de professores da universidade o mais rápido possível para: 
  
  Dr. João Luiz F. Azevedo
  Divisão de Aeronáutica - Instituto de Aeronáutica e Espaço DCTA/IAE/ALA
  12228-903 São José dos Campos/SP Brazil 
  E-mail: joaoluiz.azevedo@gmail.com 
  Telefone de trabalho: +55-12-3947-6488
  
  Mais informações sobre o CeMEAI: http://cepid.fapesp.br/centro/15/.

  Center for Mathematical Sciences Applied to Industry (CEPID CeMEAI), one of FAPESP’s Research, Innovation and Diffusion Centers (RIDC’s), has a post-doc position available for immediate start. 
  
  Title: Numerical Investigation of Hypersonic Vehicles under Thermochemical Non-Equilibrium Conditions. 
  
  Analysis of hypersonic flows is essential to the study of re-entry mechanics of space vehicles. During re-entry of a reusable space vehicle in the upper atmosphere, a shock wave forms in front of the spacecraft and leads to a very high translational, rotational, and vibrational temperatures in the flowfield.
   
  A large amount of nitrogen and oxygen molecules are dissociated under these conditions and considerable amount of O and N atoms generated in the dissociation reactions strike directly the vehicle surface producing a large amount of heat. 
  
  Furthermore, the risk due to an inadequate knowledge of real gas effects is that the integrity and performance of the vehicle may be severely compromised because of wrong design choices as, for example, additional weight for the thermal protection system. 
  
  In this scenario, the main objective of the present research work is to study and develop a numerical methodology for the prediction of the role of thermochemical non-equilibrium in rarefied hypersonic flows around the SARA capsule (SARA is the acronym for Satélite Recuperável Atmosférico), which has been under development by Instituto de Aeronáutica e Espaço, at Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA). 
  
  This research project focuses on the impact of chemical reactions on the flowfield structure and aerodynamic properties during different phases of the SARA reentry trajectory. 
  
  In addition, simulations will be performed in a full 3-D geometry taking into account the wake region formed downstream of the vehicle, different angles of attack and gas surface interactions. 
  
  Candidates must hold a doctoral degree in Aerospace or Mechanical Engineering, or in a related area, with demonstrated experience in the calculation of hypersonic flows. They should submit a comprehensive CV, which indicates their previous experience especially as it relates to the subject matter of the present proposal. 
  
  Interested candidates should submit, by e-mail, a letter of interest, a comprehensive CV and two letters of recommendation, as soon as possible, to: 
  
  Dr. João Luiz F. Azevedo 
  Aerodynamics Division - Instituto de Aeronáutica e Espaço DCTA/IAE/ALA
  12228-903 São José dos Campos/SP Brazil 
  E-mail: joaoluiz.azevedo@gmail.com
  Office Phone No.: +55-12-3947-6488
  
  To learn more about CeMEAI: http://cepid.fapesp.br/en/centro/15/.