Otimização Topológica de Escoamentos
Formulações binárias com programação linear inteira, derivadas topológicas e adjuntos discretos para escoamentos incompressíveis e compressíveis.
33+publicações revisadas por pares
440+citações
38coautores pelo mundo
2famílias de patentes
Sobre
Matemática que redesenha máquinas reais
Sou docente do Departamento de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos (PMR) da Poli-USP — uma das principais escolas de engenharia da América Latina — desde setembro de 2023. Meu trabalho está na interseção entre otimização topológica, dinâmica dos fluidos computacional e aprendizado de máquina.
No doutorado, projetei dispositivos de assistência ventricular por meio de otimização topológica, mostrando como a otimização pode impactar diretamente a saúde. No pós-doutorado no Research Centre for Gas Innovation (RCGI), passei a trabalhar com problemas da transição energética, do armazenamento de CO₂ às células a combustível.
Hoje lidero o Laboratório DO&GE, que colabora com o Imperial College London, a Universidade Técnica da Dinamarca (DTU) e o LNCC.
- 2023 — hojeProfessor, Poli-USP (PMR)Fundador do Laboratório DO&GE
- 2020 — 2023Pós-doutorado, RCGI — USPCFD e otimização para a transição energética
- 2016 — 2019Doutorado em Mecatrônica, Poli-USPOtimização topológica de dispositivos de assistência ventricular
- 2009 — 2015Graduação e Mestrado em Mecatrônica, Poli-USPÊnfase em otimização
Linhas de pesquisa
Problemas em que a geometria decide o desempenho
Todas as linhas estão abertas a novos alunos — da iniciação científica ao doutorado.
Células a Combustível — PEMFC & SOFC
Otimização multicamada, bifásica e não isotérmica de canais: o primeiro projeto simultâneo de ânodo e cátodo para células PEM.
Máquinas Rotativas & Selos
Rotores, bombas Tesla e selos labirínticos em escoamento compressível turbulento, validados com protótipos impressos em 3D.
Escoamentos Compressíveis & Turbulentos
Formulações pioneiras para escoamento compressível subsônico e turbulência Spalart–Allmaras em referenciais rotativos.
Dispositivos Biomédicos
Projeto, fabricação e ensaio de bombas de assistência ventricular, com patentes e protótipos validados experimentalmente.
IA & Design Generativo
Modelos substitutos neurais e modelos generativos que exploram espaços de projeto além da intuição e reduzem o custo da otimização.
Como trabalhamos
Das equações aos protótipos impressos em 3D
Modelar a física
Modelos multifísicos estruturais, térmicos, fluidodinâmicos e eletroquímicos.
Otimizar a topologia
SIMP, TOBS, level-set e derivadas topológicas.
Aprender com dados
Modelos substitutos e IA generativa aceleram a busca.
Construir & testar
Manufatura aditiva e validação experimental.
Novidades
Notícias do laboratório
Novo artigo publicado: "Topology optimization of coupled space–time heat transfer and fluid flow problems" na Structural and Multidisciplinary Optimization.
Dois novos artigos publicados em periódicos: otimização de escoamentos com restrições de vorticidade (Structural and Multidisciplinary Optimization) e otimização de escoamento gás–sólido transiente com gravidade (Advances in Engineering Software).
Aluno de graduação L. E. S. Silva apresenta no 33º SIICUSP (Simpósio Internacional de Iniciação Científica e Tecnológica da USP): "Aprimoramento da Válvula Unidirecional do Ventilador Inspire", co-orientado com Prof. R. G. Lima.
Ver todas as notícias →Pessoas
A equipe
Pós-doc
Andre Silva
Desde 2024
Doutorado
Alberto Dúran
Topology optimization method applied to the design of compressor …
Doutorado
Gabriela Barbosa
Simulação e Otimização de Células a Combustível de Óxido Sólido
Mestre (egresso)
Vaga abertaLucas Ribeiro
Estudo Experimental de Selo Labirinto Projetado via Otimização … · 2024
Você?
Recrutamos em todos os níveis
Sua pesquisa pode ser o próximo escoamento que otimizamos
Na graduação, não é preciso experiência prévia em otimização — curiosidade e dedicação são o que importa. Vagas de pós-graduação são financiadas por FAPESP, CNPq e CAPES.
Graduação
Iniciação Científica & TCC: propulsores MHD, robôs autoequilibrados, diodos fluídicos, ML.
Mestrado & Doutorado
Células a combustível, otimização topológica em MHD, modelos substitutos com ML e mais.
Pós-doutorado
Vagas vinculadas a projetos (FAPESP, Shell/RCGI) em OT, CFD e SciML.