Meu trabalho acadêmico

Você pode consultar meu CV Lattes aqui.

Visão geral do meu trabalho acadêmico

Toda a minha carreira foi desenvolvida dentro da academia. Eu sou apaixonado pela ciência, acredito que a tecnologia existe principalmente para tornar a vida humana mais confortável (sem necessariamente causar desconforto ao meio ambiente), and agora eu vejo que a pesquisa e a educação são as melhores maneiras de eu contribuir para a Engenharia.

Com a ajuda dos meus supervisores, colegas e professores, meu trabalho se baseia em dois princípios básicos.

Primeiro, meus esforços de pesquisa estão focados no uso da termodinâmica em sistemas inovadores de produção de frio. A necessidade de refrigeração não pode ser questionada, mas ao mesmo tempo o mercado e regulações pressionam por sistemas eficientes e de baixo impacto ambiental. Meu trabalho atualmente tenta unificar esses pontos, enfatizando princípios básicos na busca de sistemas alternativos.

Segundo, eu acredito fortemente que a interdisciplinaridade é a chave para inovação tecnológica. Eu sou Engenheiro Mecânico por formação, mas durante meu mestrado usei conceitos da Engenharia Química para criar modelos de misturas aplicados a sistemas de refrigeração. No meu doutorado, me dediquei ao estudo de Eletromagnetismo e Projeto de Ímãs Permanentes, com alguns resultados interessantes. Para enfatizar: uma das minhas maiores qualidades é ter uma mente aberta e estar disposto a aprender coisas novas, e acho que isso é um requisito necessário para uma carreira científica de sucesso.

Educação

  • 2006-2011:Graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis
  • 2012-2014: Mestrado em Engenharia Mecânica
    Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis
    • Dissertação: Análise experimental e teórica da formação de espuma em misturas óleo-refrigerantePDF
    • Orientador: Prof. Jader R. Barbosa Jr.
    • Resumo: Na maioria dos sistemas de refrigeração por compressão de vapor, principalmente onde o controle da capacidade é efetuado pela ciclagem do compressor hermético, óleo lubrificante é necessário no compressor. Durante os períodos de repouso, refrigerante proveniente das partes de alta pressão é absorvido pelo óleo do cárter. Com a partida do motor elétrico e a rápida despressurização do ambiente interno do compressor, a mistura óleo-refrigerante no cárter se torna super-saturada, o que ocasiona o desprendimento do refrigerante por cavitação e a formação de espuma. A entrada de líquido da espuma na câmara de compressão deve ser evitada para não por em risco a integridade do sistema de válvulas e minimizar o transporte indesejável de óleo do cárter para os outros componentes do ciclo. Nesta dissertação é realizada uma avaliação experimental do desprendimento de refrigerante levando à formação de espuma em misturas de óleo poliol éster ISO 10 e refrigerantes 134a e 1234yf sob condições controladas. Uma bancada experimental foi projetada e construída para permitir a medição da taxa de despressurização, altura da camada de espuma e fluxo de massa resultante da expansão do gás e da dessorção do refrigerante a partir da mistura super-saturada. Dados quantitativos subsidiados por sequências de imagens a alta velocidade permitiram a identificação dos principais mecanismos físicos associados a esse problema. Os resultados experimentais foram explorados em função das condições dos testes (temperatura e fração mássica inicial), mostrando que existem dois regimes característicos para esse fenômeno: uma etapa de crescimento seguida de uma etapa de drenagem, e que a altura da camada de espuma é inversamente proporcional à temperatura. Um modelo matemático integral foi proposto e validado a partir de dados experimentais, apresentando boa concordância (desvios inferiores a 20 %) quando os parâmetros empíricos foram ajustados especificamente para cada condição experimental.
  • 2014-2019 : Doutorado em Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis
    • Título: Integrated Design of the Magnet-Regenerator Assembly for a Magnetic Refrigerator
    • Orientador: Prof. Jader R. Barbosa Jr.
    • Co-orientador: Dr. Jaime A. Lozano
    • Resumo: Em sistemas de refrigeração magnética, um material magnetocalórico (MMC) reage a variações de campo magnético alterando a sua tem- peratura. Este efeito é amplificado em regeneradores magneto-ativos (RMAs), onde um circuito magnético (CM) gera as variações de campo magnético e onde o MMC forma a matriz porosa por onde escoa um fluido de transferência de calor aquoso. Esta Tese propõe o acopla- mento de modelos matemáticos para RMA e CM para otimização do ponto de operação de refrigeradores magnéticos, focando na importân- cia de duas ondas características: o perfil de escoamento, que descreve a vazão mássica nos regeneradores; e o perfil magnético, que descreve a variação temporal do campo magnético. Uma investigação expe- rimental mostra que é possível controlar o desempenho através da sincronia entre perfis de escoamento e magnético, resultando em efici- ências de Segunda Lei de cerca de 20 %. Em etapa posterior, para um projeto inovador de um refrigerador magnético compacto, um modelo existente de RMA é integrado com um modelo analítico de CM, onde se mostra que existem pontos críticos da geometria desses componen- tes que maximizam a capacidade de refrigeração e o coeficiente de performance. Este mesmo modelo de RMA é simulado com diferentes perfis magnéticos, e se identifica o perfil magnético de rampa como o alvo a ser atingido. Em seguida, esta Tese propõe uma metodologia de otimização de CMs baseado no perfil magnético alvo, integrando seus resultados com simulações de RMAs; essa técnica torna possível pro- jetar um refrigerador magnetocalórico que atinja 80 W de capacidade com 35 K de alcance de temperaturas entre as fontes. Para trabalhos futuros, são sugeridos estudar outras formas de onda para o perfil magnético, além de melhor gerenciar o risco de auto-desmagnetiza

Interesses de pesquisa

  • Refrigeração Magnética
  • Termodinâmica de Sistemas Magnéticos
  • Termodinâmica de misturas
  • Regeneradores térmicos

Ensino

Desde fevereiro de 2020, sou professor colaborador no Departamento de Engenharia Mecânica (DEM) do Centro de Ciências Tecnológicas (CCT), no campus de Joinville (SC) da Universidade do Estado de Santa Catarina (Udesc). Sou o responsável por 5 disciplinas de graduação:

Publicações

Veja minhas publicações aqui

Habilidades

  • Unix: uso de terminais and shells (incluindo em Windows)
  • Programação em Python:
    • Computação numérica com NumPy/pandas
    • Criação de gráficos em matplotlib
    • Computação matemática simbólica com SymPy
    • Computação científica interativa com Jupyter
  • Escrita de documentos científicos em LaTeX
  • Outra habilidades computacionais:
    • MATLAB
    • Mathematica
  • Experiência com projeto/montagem de bancadas experimentais de sistemas térmicos
  • Experiência em simulação numérica em Elementos Finitos (COMSOL) e Volumes Finitos (Ansys)

Confira meu GitHub para exemplos de minhas habilidades computacionais.

Idiomas

  • Inglês (leitura, escrita, fala, audição)
  • German (leitura, fala, audição)

Experiências internationais

  • 2009-2011: Estudante de intercâmbio Erasmus Mundus na Universidade do Porto, Porto, Portugal
  • 2011-2012: Estágio Obrigatório no Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe (Alemanha)
    • Atividades: criação de rotinas de simulação de sistemas de refrigeração usando Visual Basic for Applications