Bolsas de Doutorado em Otimização Topológica

PhD Fellowships in Topology Optimization

Nº: 1818

Área de conhecimento: Engenharia

Field of knowledge: Engineering

Nº do processo FAPESP: 2014/50279-4

FAPESP process: 2014/50279-4

Título do projeto: Topology Optimization Applied to the Design of a Supercritical CO2 Compressor

Project title: Otimização Topológica Aplicada ao Projeto de um Compressor de CO2 Supercrítico

Área de atuação: Otimização Topológica

Working area: Topology Optimization

Quantidade de vagas: 2

Number of places: 2

Pesquisador principal: Julio R. Meneghini

Principal investigator: Julio R. Meneghini

Unidade/Instituição: RCGI - Research Centre for Gas Innovation - USP

Unit/Instituition: RCGI - Research Centre for Gas Innovation - USP

Data limite para inscrições: 14/01/2018

Deadline for submissions: 2018-01-14

Publicado em: 06/11/2017

Publishing date: 2017-11-06

Localização: Av. Prof. Mello Moraes, 2231, Cidade Universitária -- Escola Politécnica -- Departamento de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos, São Paulo - SP

Locale: Av. Prof. Mello Moraes, 2231, Cidade Universitária -- Escola Politécnica -- Departamento de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos, São Paulo - SP

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

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

  • Resumo Summary

    Espera-se que a pesquisa de doutorado seja desenvolvida em colaboração com pesquisadores do programa de engenharia do Research Centre for Gas Innovation – RCGI da USP (programa e projetos estão disponíveis no site do RCGI www.usp.br/rcgi). 

    O objetivo do presente projeto é desenvolver uma ferramenta computacional para simular com precisão o fluxo e transferência de calor através de um compressor de CO2 supercrítico --juntamente com técnicas de otimização integradas ao software CFD -- com a intenção de obter um projeto otimizado para condições de operação especificadas. Em particular, será explorada a técnica de otimização de topologia. 

    O projeto visa aplicar técnica de otimização topológica para projetar o rotor de um compressor de CO2 supercrítico. O método de otimização topológica visa encontrar a topologia de rotor otimizada, distribuindo fluidos e materiais sólidos em um domínio de projeto, combinando um método de análise (como método de elementos finitos ou método de volumes finitos) com um algoritmo de otimização. A modelagem CFD será baseada em um modelo de escoamento compressível. Todo o algoritmo deve ser implementado em softwares como FEniCS ou OpenFOAM. O trabalho de doutorado envolve o desenvolvimento do algoritmo de análise (formulação de elementos finitos ou volumes finitos) e formulação de otimização topológica para obter resultados e avaliá-los comparando o desempenho de compressores projetados com compressores originais. 

    Os candidatos devem ter experiência com:

    - Método de otimização topológica;
    - Método de elementos finitos ou Método de volumes finitos (nível de implementação);
    - Experiência com softwares: FEniCS ou OpenFOAM, Matlab, ANSYS-CFX ou Fluent;

    O candidato selecionado receberá bolsa concedida pela FUSP - Fundação de Apoio a Universidade de São Paulo. Maiores informações e inscrição em http://www.rcgi.poli.usp.br/opportunities (REF 17PhD026) ou http://www.rcgi.poli.usp.br/wp-content/uploads/2017/11/17PhD026.pdf até 14 de janeiro de 2018. 

    This doctoral position is expected to be developed in collaboration with researchers from the Engineering Program of the Research Centre for Gas Innovation (RCGI) at the University of Sao Paulo (USP) -- summary of the program and projects is found in the RCGI website at www.usp.br/rcgi

    The objective of the present project is to develop a computational tool to accurately simulate the flow and heat transfer through a supercritical CO2 compressor, coupled with optimization techniques integrated into the CFD software to achieve an optimized design for specified operating conditions. In particular, it will be explored the topology optimization technique. 

    The project aims to apply topology optimization techniques to design the rotor of a supercritical CO2 compressor. Topology optimization method aims to find the optimized rotor topology by distributing fluid and solid material in a design domain by combining an analysis method such as finite element method or finite volume method with an optimization algorithm. A CFD modelling will be based on a compressible flow modelling. The entire algorithm must be implemented in softwares such as FEniCS ou OpenFOAM. The doctoral work involves developing the analysis algorithm (finite element or finite volume) and topology optimization formulation to obtain results and then evaluate them by comparing the performance of designed compressors with original compressors. 

    Candidates must have experience with:

    - Topology optimization method;
    - Finite element method or Finite Volume Method (implementation level);
    - Experience with softwares: FEniCS or OpenFOAM, Matlab, ANSYS-CFX or Fluent. 

    The selected candidate will be given fellowship granted by FUSP - Fundação de Apoio a Universidade de São Paulo. More information and application at http://www.rcgi.poli.usp.br/opportunities (REF 17PhD026) or http://www.rcgi.poli.usp.br/wp-content/uploads/2017/11/17PhD026.pdf up to 14 January 2018.