Núcleo de Dinâmica e Fluidos - Poli-USP

The submission deadline for papers at COBEM 2025 has been postponed. COBEM is the International Congress of Mechanical Engineering, organized by ABCM. It brings together a wide range of topics related to mechanical sciences and engineering, showcasing the work of ABCM’s 19 technical committees. This edition’s theme is “Artificial Intelligence for a Sustainable Tomorrow,” and it will take place from November 9 to 14, 2025, in Curitiba, at the Universidade Federal do Paraná. The new deadline for paper submission is March 6, 2025. Stay tuned! #NDF #USP

Last Thursday, Jéssica Sales defended her master's dissertation. Supervisor: Bruno Carmo Title: Comparison of low and medium fidelity numerical simulations of wind farms Resumo: This paper compares the results obtained by models of different fidelities with measured data from a real wind farm, in order to see how well their modeling adheres to realistic conditions. Power forecasting simulations were carried out using FLORIS v4.0 and FAST.Farm v3.5.0 software, based on configurations from a real wind farm located on the coast of northeastern Brazil, taking into account the layout, terrain elevation and turbine model, as well as wind speed, direction and turbulence intensity data obtained from the operator's anemometer towers. The FLORIS simulations were carried out using one year's filtered data, selecting specific wind conditions so that different turbine operating scenarios could be analyzed. The FAST.Farm simulations required initial adjustments to the turbine configuration, with the wind profiles being generated in OpenFAST's TurbSim module. Initially, the analyses compared the total power of the farm with the SCADA data without taking into account the elevation of the terrain, in order to verify the possible wake effect on the downstream turbines. When significant discrepancies were observed, additional adjustments were explored, including taking into account the elevation of the terrain and the yaw inclination of the rotors.  Finally, the RMSE metric was used to assess the adherence of the models to the measured data. The power results were normalized to preserve the confidentiality of the operator's data. The simulations carried out showed that the models only partially matched the SCADA data, with significant percentage differences, especially in turbines influenced by the wake effect. Adjustments to the hub height reduced some discrepancies, but the models still overestimated wake losses and showed slow wind speed recovery. In addition, unexpected discrepancies were found in 75% of the turbines with free wind incidence. In relation to the two models used, FLORIS showed better correspondence with SCADA data, partly due to its greater ease of modeling and simulation at various speeds, despite its lower fidelity in modeling the wake. It is concluded that the calibration of the models needs to be refined to better represent local conditions, and that further investigation of the ambient flow is also required. However, both models show promise for practical applications in wind farm design and analysis. Congratulations Jéssica! #NDF #USP

A Universidade de São Paulo desenvolve testes da primeira estação experimental do mundo dedicada à produção de #hidrogênio renovável a partir do #etanol. Sediada na Cidade Universitária, a planta-piloto tem capacidade para produzir 100 quilos de hidrogênio por dia . O projeto, conduzido pelo Research Centre for Greenhouse Gas Innovation (RCGI) – um Centro de Pesquisa em Engenharia (CPE) constituído por FAPESP e Shell na Escola Politécnica da USP –, representa um marco na busca por soluções energéticas limpas e na transição para uma economia de baixo carbono. #energia #transiçãoenergética https://lnkd.in/dFqXXSJa

Yesterday we celebrated the birthdays of #NDF researchers. Congratulations to Professor Fabio Saltara and PhD student David Ricarte, who celebrated their birthdays in February. #NDF #USP

🔋🌱🚍 A USP testa a primeira estação do mundo para produção de hidrogênio renovável a partir do etanol. Com investimento de R$ 50 milhões e parcerias com grandes empresas, a iniciativa busca transformar a matriz energética e reduzir emissões. A planta piloto, na Cidade Universitária, produzirá 100 kg de hidrogênio por dia para abastecer ônibus e veículos movidos a célula de combustível. A tecnologia pode beneficiar setores como transporte, siderurgia e petroquímica. O projeto reforça a liderança da USP em inovação sustentável e pode tornar o Brasil referência global em energia limpa. Os resultados devem orientar a expansão da tecnologia em larga escala. Leia mais no Jornal da USP. #EnergiaVerde #HidrogênioRenovável #USP #Inovação #MobilidadeSustentável

USP realiza testes da primeira planta de hidrogênio renovável a partir do etanol Governador de São Paulo visitou o local para conhecer o projeto-piloto do RCGI-USP, que é pioneiro em termos globais e pode impulsionar a energia sustentável no Brasil.  São Paulo, 19 de fevereiro de 2025 – A Universidade de São Paulo (USP) desenvolve testes da primeira estação experimental do mundo dedicada à produção de hidrogênio renovável a partir do etanol. O projeto, conduzido pelo Centro de Pesquisa e Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI) da Universidade, representa um marco na busca por soluções energéticas limpas e na transição para uma economia de baixo carbono. https://lnkd.in/et7JDR9M #RCGI #USP #Hidrogênio

#NDF researchers have published a new article. The article "An Adjoint-Based Methodology for Sensitivity Analysis of Time-Periodic Flows With Reduced Time Integration" authored by Tomás Privato, João Brasil Lima, PhD, Daiane Iglesia Dolci, Bruno Carmo, Marcelo Tanaka Hayashi, and Ernani Volpe was published in the "International Journal for Numerical Methods in Engineering". "The content of this article is part of a broader research topic on sensitivity analysis developed by professor Ernani and I am glad to have it published as result of my master's degree. The article builds on the adjoint method theory and delivers a tool for calculating gradients of time-dependent systems with reduced costs. It was a good collaboration with Ernani, Bruno, Daiane, João and Marcelo. I hope the contribution can prove useful to others as well", said Tomás. You can access the article at: bit.ly/41nqrFX #NDF #USP

Na semana passada nos despedimos do Rodrigo Vidonscky, que agora é professor do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo - IFSP. Desde 2023 o Rodrigo trabalhava como pós-doutorando no #NDF, sob supervisão do professor Bruno Carmo. "Sempre me identifiquei com a área de docência e pesquisa e por isso, em 2012, saí de um emprego em consultoria técnica em Engenharia Mecânica em patentes e fui fazer mestrado e doutorado. Em 2023, minha carreira deu uma grande reviravolta. Eu era bem satisfeito com meu trabalho (era professor em duas faculdades), mas estava cansado do panorama financeiro das instituições privadas e de me sacrificar em jornadas de trabalho extenuantes. Por isso, me candidatei a um concurso público na função de engenheiro. Na época, a aprovação foi uma felicidade imensa, minha mãe chorou e fizemos festa, mas sempre tive mais afinidade com a teoria. Quando você tem uma vocação acadêmica, é muito dificil largar as equações diferenciais e simulações computacionais, para lidar com tubos e válvulas. Passei a acordar desmotivado, trabalhar chateado e não ter tempo ou disposição para buscar outra oportunidade. Além disso, como concursado, era dificil abdicar da posição sem ter uma oportunidade concreta. Foi quando recebi um email do professor Flávio A S Fiorelli, meu antigo orientador, comentando que o professor Bruno tinha uma vaga de pós-doutorando disponível, para trabalhar com a análise térmica de cabos umbilicais. Tomei coragem, larguei o cargo e voltei para os trabalhos temporários como pós-doutorando. Foi a melhor decisão da minha vida. O #NDF e o professor Bruno me deram a oportunidade de trabalhar com o que gosto, com uma estrutura adequada, acesso a pessoas incríveis que me proporcionaram muitos contatos importantes e culminaram na minha inserção em um projeto do Research Centre for Greenhouse Gas Innovation (RCGI) e acesso a grupos de pesquisa que trabalham com tecnologia de ponta. Ainda que a rotina envolvesse muito trabalho de alta complexidade, sempre houve incentivo para alçar voos maiores, fundamental para eu poder focar nos estudos do concurso do IFSP, que resultou na minha aprovação em primeiro lugar. A importância do #NDF e dos professores da Poli-USP para eu chegar onde cheguei - em especial os meus supervisores/orientadores professor Bruno e Flávio - é gigantesca e acredito que nenhuma palavra que eu escreva será suficiente para expressar o quanto eu sou grato de fato" O Rodrigo é graduado em Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual de Campinas e tem mestrado e doutorado na mesma área, em Energia e Fluidos pela Escola Politécnica da USP. Desde 2024 trabalha em um projeto do Research Centre for Greenhouse Gas Innovation (RCGI), referente a utilização de métodos numéricos para a simulação dos problemas direto e inverso de propagação de ondas em meios acústicos, elásticos e viscoelásticos para caracterização da subsuperfície terrestre. Parabéns pela sua conquista Rodrigo! #NDF #RCGI #USP

Professor Bruno Carmo was interviewed by CNN Brasil about wind energy. As COP30 approaches, the spotlight is on Brazil's efforts to achieve a sustainable future. The country is the world's eighth largest producer of wind energy, and it has the largest production capacity in South America. The professor explained why wind energy is considered a clean energy source and why it can help the country leverage its energy transition goals. "Through initiatives in this direction, I believe that by 2050 it would be possible to achieve zero carbon neutrality in the Brazilian energy sector" To watch the interview visit: bit.ly/3WX6MtR #NDF #RCGI #USP

Professor Bruno Carmo publish article in the journal Energy Reports. The team that published the article is composed of Sérgio Luciano Avila, Maurício B. C. Salles, Renato Monaro, Rafael Tominaga, Tiago Matsuo, B.P. Velloso, G.G.B. Ferri published the article "Determining the trend behavior of the wind turbine powertrain using mechanical vibration and seasonal wind data". Abstract: "Knowing the behavior of a wind turbine promotes better monitoring of its operation and maintenance. Wind data analysis is usually used to optimize power generation, nonetheless it is known that the greater the wind intensity, the greater the wind turbine mechanical vibration. ISO 10816 and 16079 offer guidelines for mechanical vibration instrumentation, emphasize the powertrain as it holds significant importance in the entire equipment. The powertrain has ten vibration sensors, and each one has nine features. We show a strong correlation between the features, the sensors, and between the sensors and the wind data. It can simplify the monitoring system, building a single key performance indicator (KPI) per powertrain using principal component analysis (PCA). We use this KPI for two further actions. First, we calculate the wind from this KPI by regression. If the regressed wind corresponds to the measured one, we can classify the vibration behavior as healthy or abnormally. A reduction in accuracy would show that something has changed and needs evaluation. Second, considering the wind forecast for a time window, we establish whether powertrain vibration will be compatible with healthy operation. Long Short-Term Memory neural network (LSTM) and extreme Gradient Boosting (XGBoost) methods do our regression and prediction tasks. Our results show adequate accuracy for identifying trends and therefore composing alarms in a SCADA system, for example. Our framework contributes to a better monitoring system, as it guides decision-making regarding the operation and maintenance of the wind turbine considering the seasonal behavior of the wind." To read the article: bit.ly/4gu4JEj #NDF #USP