Engenheiro Mecânico · Clínico · Pesquisador

Raphael de Freitas Espíndola

Doutorando em Engenharia Mecânica (UFRGS)

Combina modelagem numérica e fenômenos de transporte com um interesse crescente por engenharia aplicada à saúde, incluindo pesquisa em fonoaudiologia e formação em Engenharia Clínica. Também desenvolve sites institucionais e leciona inteligência artificial aplicada.

Bacharel Mestre Doutorando Eng. Clínico
Raphael de Freitas Espíndola
Mestre em Engenharia Doutorando em Engenharia Mecânica (UFRGS)

01 · Sobre

Raphael Espíndola

Raphael é engenheiro mecânico formado pelo Centro Universitário FEI, mestre em Engenharia Mecânica pela UFRGS na área de Fenômenos de Transporte, e atualmente doutorando no PPGEM-UFRGS, desenvolvendo um modelo numérico unificado de pirólise, gaseificação e combustão de nitrocelulose aplicado a dutos confinados.

Antes da vida acadêmica, atuou como Analista de P&D Jr. na CBC, conduzindo projetos do conceito à validação industrial. Hoje concilia a pesquisa com consultoria em dados e simulação, docência no ensino superior, cursos de inteligência artificial para a comunidade acadêmica e pequenos negócios, e o desenvolvimento de sites institucionais.

Nos últimos anos, a carreira de Raphael vem se aproximando da área da saúde: iniciou uma pós-graduação em Engenharia Clínica e passou a publicar pesquisas em fonoaudiologia, aplicando fenômenos de transporte e modelagem físico-matemática a temas como o barotrauma auditivo em voos comerciais e o impacto sonoro de armas de fogo na audição. É uma extensão natural do trabalho com engenharia e dados para um campo onde há potencial de contribuir ainda mais.

02 · Formação

Formação Acadêmica

Clique em cada item para ver os detalhes.

Tese em desenvolvimento no PPGEM-UFRGS: modelo numérico unificado de pirólise, gaseificação e combustão de nitrocelulose para o calibre .50 BMG (12,7×99mm NATO).

Combustão
  • PROMEC tem conceito 6 na CAPES (escala de 1 a 7), nível de excelência internacional
  • UFRGS é a universidade federal mais bem avaliada do Brasil no IGC do MEC, com conceito 5
  • UFRGS é a 4ª melhor universidade do Brasil segundo o CWUR 2026, atrás apenas de USP, UFRJ e Unicamp
  • UFRGS está entre as 302 melhores universidades do mundo no Ranking Webometrics, no grupo dos 5,5% melhores
Fontes: PROMEC/UFRGS, Inep/MEC, CWUR 2026, Webometrics

Especialização em Dinâmica dos Fluidos Computacional. O site oficial do programa também foi desenvolvido por Raphael.

CFD
  • UFRGS é a universidade federal mais bem avaliada do Brasil no IGC do MEC, com conceito 5
  • UFRGS é a 4ª melhor universidade do Brasil segundo o CWUR 2026
  • UFRGS ocupa a 8ª posição no Brasil no Times Higher Education, com melhor indicador em "Qualidade da Pesquisa"
Fontes: Inep/MEC, CWUR 2026, Times Higher Education

Pós-graduação em Engenharia Clínica, Porto Alegre.

Engenharia Clínica
  • Hospital Moinhos de Vento é acreditado pela Joint Commission International (JCI) desde 2002, recredenciado 8 vezes consecutivas
  • Um dos 6 hospitais de referência nacional segundo o Ministério da Saúde, único fora do eixo São Paulo–Rio no Proadi-SUS
  • 4º melhor hospital da América Latina e um dos 250 melhores do mundo, segundo a Newsweek (2025)
  • Faculdade Moinhos de Vento é afiliada à Johns Hopkins Medicine International
Fontes: Hospital Moinhos de Vento, Newsweek World's Best Hospitals 2025

Especialização em Gestão em Saúde, modalidade a distância, oferecida pela Escola de Administração da UFRGS no âmbito do Sistema Universidade Aberta do Brasil, com apoio da CAPES. Carga horária de 390 horas distribuída em três semestres, com atividades presenciais no Polo de Apoio de Porto Alegre.

Gestão em Saúde
  • UFRGS é a universidade federal mais bem avaliada do Brasil no IGC do MEC, com conceito 5
  • UFRGS é a 4ª melhor universidade do Brasil segundo o CWUR 2026
  • UFRGS ocupa a 8ª posição no Brasil no Times Higher Education, com melhor indicador em "Qualidade da Pesquisa"
Fontes: Inep/MEC, CWUR 2026, Times Higher Education

Dissertação sobre propagação de chamas pré-misturadas de hidrogênio e ar em dutos fechados com obstáculos, via Simulação de Grandes Escalas (LES) no ANSYS Fluent. Área de concentração: Fenômenos de Transporte.

Combustão
  • PROMEC tem conceito 6 na CAPES (escala de 1 a 7), nível de excelência internacional
  • UFRGS é a universidade federal mais bem avaliada do Brasil no IGC do MEC, com conceito 5
  • UFRGS é a 4ª melhor universidade do Brasil segundo o CWUR 2026
Fontes: PROMEC/UFRGS, Inep/MEC, CWUR 2026

Formação em Engenharia Mecânica, com base em desenho técnico, GD&T e modelagem 3D.

Eng. Mecânica
  • Engenharia Mecânica da FEI foi eleita o melhor curso do Brasil entre instituições privadas pelo Ranking Universitário Folha (RUF)
  • FEI tem mais de 80 anos formando engenheiros
  • Nota máxima do MEC nas áreas de Engenharia, Administração e Ciência da Computação
Fontes: Centro Universitário FEI, Ranking Universitário Folha (RUF)

Curso técnico integrado ao ensino médio, com trabalho de conclusão sobre um plano de negócios de exportação.

Comércio Exterior
  • Colégio Visconde de Porto Seguro está na lista da Forbes das escolas mais premium do Brasil (2025/26)
  • Tradição de mais de 145 anos em São Paulo, fundado em 1878
  • Reconhecido como Escola Internacional, com currículo bilíngue e certificações internacionais (IB, Cambridge, Abitur)
Fontes: Forbes Brasil, Colégio Visconde de Porto Seguro

03 · Experiência

Experiência

Clique em cada item para ver as atividades desenvolvidas.

Experiência Profissional

Atuou em projetos de pesquisa, desenvolvimento e inovação para diferentes linhas de cartuchos, do conceito à validação industrial.

  • Pesquisa científica dedicada para resolver uma limitação de dureza em liga metálica, com estudo de ligas alternativas e tratamento térmico
  • Identificação dos fatores de maior influência na precisão de munições de grosso calibre e desenvolvimento do processo produtivo correspondente
  • Criação de ferramental próprio para replicar resultados de precisão com consistência e mapeamento de oportunidades de baixo custo
  • Condução de pitch interno para novo produto, assumindo cronograma, orçamento e formação de equipe
  • Desenvolvimento de protótipos usinados de munições perfurantes, incluindo ferramental de montagem, estudo de dureza do aço e documentação técnica
  • Benchmarking tecnológico e de mercado, verificação de conformidade com normas e apresentações técnicas a diretores e sponsors internos

Em um dos projetos que mais lhe trouxe orgulho, identificou uma limitação de dureza em uma liga metálica utilizada na fabricação e conduziu uma pesquisa científica dedicada para resolvê-la, estudando ligas alternativas, avaliando protocolos de tratamento térmico e desenvolvendo um novo protocolo de endurecimento, validado por ensaios sistemáticos de dureza do material. Em projetos voltados à precisão de munições de grosso calibre, identificou os fatores de maior influência no desempenho do disparo, desenvolveu o processo produtivo correspondente e criou ferramental próprio que permitiu replicar resultados de precisão com consistência, além de mapear oportunidades de baixo custo para aprimorar o processo. Esse trabalho respaldou um pitch interno para o desenvolvimento de um novo produto, do qual assumiu o cronograma, a gestão orçamentária e a formação da equipe.

Liderou também o desenvolvimento de protótipos usinados de munições perfurantes, criando ferramental próprio para a montagem das peças, conduzindo estudos de dureza do aço utilizado e estruturando o processo de produção interna, com cronograma, orçamento, seleção de equipe, documentação técnica, estudo de mercado e verificação de concorrentes e normas aplicáveis. De forma transversal a esses projetos, conduziu benchmarking tecnológico e de mercado, verificação de conformidade com normas nacionais e internacionais, e apresentações técnicas regulares a diretores e sponsors internos. Essa vivência industrial hoje inspira parte da pesquisa de doutorado.

Ingressou na AGA Solutions em março de 2025 como analista de dados e projetista, tornando-se sócio da empresa a partir do início de 2026. A AGA atua na interface entre engenharia, dados, IA e automação, prestando consultoria autônoma a clientes de diferentes segmentos.

  • Identificação de gargalos na organização pessoal e no fluxo de arquivos de escritórios de arquitetura, com apps de organização pessoal e integração com WhatsApp
  • Estruturação da gestão de cotações e de outros processos internos para clientes de arquitetura
  • Site institucional e software de gestão orçamentária e organizacional de pacientes para um consultório de psicologia
  • Introdução de sistemas de inteligência artificial integrados aos processos de clientes de varejo
  • Manutenção e estruturação de banco de dados (SQL Server) e dashboards no Power BI para análise de dados
  • Modelagem 3D de protótipos em Solid Edge, traduzindo dados brutos em informação visual para decisões técnicas e comerciais

Para escritórios de arquitetura, identificou gargalos na organização pessoal das equipes e no fluxo de arquivos dos projetos, e desenvolveu aplicativos de organização pessoal e sistemas de integração com WhatsApp para organizar automaticamente pastas e fotos de obra, além de estruturar a gestão de cotações e outros processos internos.

Para um consultório de psicologia, desenvolveu o site institucional e uma planilha de organização interna que evoluiu para um pequeno software de gestão orçamentária e organizacional de pacientes. Em projetos de varejo, introduziu sistemas de inteligência artificial integrados aos processos do cliente. Também atuou na manutenção e estruturação de banco de dados (SQL Server), no desenvolvimento de dashboards no Power BI para análise de dados, e na modelagem 3D de protótipos em Solid Edge, traduzindo dados brutos em informação visual que apoia decisões técnicas e comerciais de clientes.

Membro fundador da Saber Educacional, escola de desenvolvimento profissional de Porto Alegre.

  • Ministrante de dois cursos presenciais de inteligência artificial aplicada, cada um com módulo complementar online
  • Curso voltado à comunidade acadêmica, com foco em pesquisa e escrita científica
  • Curso voltado a pequenos empreendedores, com foco em IA no dia a dia do negócio
  • Responsável pelo planejamento pedagógico completo, da estrutura das aulas aos exercícios práticos

Atua como ministrante de dois cursos presenciais de inteligência artificial aplicada, cada um com módulo complementar online: um voltado à comunidade acadêmica (pesquisa e escrita científica) e outro a pequenos empreendedores (IA no dia a dia do negócio). Responsável pelo planejamento pedagógico completo, da estrutura das aulas aos exercícios práticos. Detalhes na seção Docência.

Estagiário no setor de projetos padronizados da Mecalor, soluções em engenharia térmica.

  • Manutenção de projetos e documentação técnica, com criação de códigos para conjuntos de equipamentos
  • Participação na introdução de novas máquinas na linha (phase in)
  • Investigação de não conformidades de montagem, comparando listas de materiais com o que foi efetivamente montado
  • Desenvolvimento de uma automação que reduziu uma tarefa de dias para poucas horas, com treinamento da equipe para uso futuro

No setor de projetos padronizados, atuou na manutenção de projetos e documentação técnica e na criação de códigos para conjuntos de equipamentos, participando da introdução de novas máquinas na linha (phase in). Também investigava não conformidades de montagem, comparando as listas de materiais com o que havia sido efetivamente montado para identificar a causa de cada desvio. Diante de uma tarefa extensa que levaria dias para ser concluída manualmente, desenvolveu uma automação que reduziu o tempo de execução para poucas horas e ensinou a equipe a utilizá-la, otimizando processos futuros. Foi o primeiro contato prático com o ciclo de vida de produtos industriais de engenharia térmica.

Experiência Acadêmica

Doutorando em Engenharia Mecânica no PPGEM-UFRGS, desenvolvendo no Laboratório de Detonações e Explosões (LDE) um modelo numérico unificado de pirólise, gaseificação e combustão de nitrocelulose para o calibre .50 BMG (12,7×99mm NATO). Uma etapa inicial dessa pesquisa foi publicada no ENCIT 2024, com um modelo multifásico da detonação de propelente sólido em projéteis em movimento. No laboratório, também desenvolve e mantém os sites institucionais do LDE e de programas vinculados à faculdade, cuidando da estrutura, do conteúdo e da identidade visual de cada projeto.

Membro instrutor da equipe da Especialização em Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD) da UFRGS (DEMEC), o mesmo programa em que também é aluno.

Pesquisa de mestrado no PROMEC-UFRGS sobre a propagação de chamas pré-misturadas de hidrogênio e ar em dutos fechados com obstáculos, simulada por Simulação de Grandes Escalas (LES) no ANSYS Fluent. A dissertação foi defendida em novembro de 2025, e um recorte do trabalho foi aceito para o ENCIT 2026.

Planejamento e ministração de aulas presenciais e online no ensino superior, nas disciplinas de Instrumentação Mecânica e Transferência de Calor, incluindo preparação de material didático, acompanhamento de exercícios práticos em laboratório e apoio a alunos de graduação em Engenharia Mecânica.

Membro do Alliance Research Group, grupo de pesquisa vinculado ao Programa de Pós-Graduação em Psiquiatria e Ciências do Comportamento da UFRGS e ao Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), com pesquisas em transtorno bipolar, depressão refratária, comportamento suicida e na interface entre inteligência artificial e saúde mental. Desenvolveu um protótipo de novo site institucional para o grupo.

04 · Pesquisa

Pesquisa & Produção Científica

Clique em cada trabalho para ler o resumo e, quando disponível, acessar o PDF. As cinco últimas produções abaixo marcam a aproximação de Raphael com a área da saúde, aplicando fenômenos de transporte e aprendizado de máquina a temas de fonoaudiologia, hemodinâmica, cardiologia, hepatologia e saúde mental.

Orientador: Prof. Dr. Andrés Armando Mendiburu Zevallos

Investigação numérica via Simulação de Grandes Escalas (LES) da influência da razão de bloqueio e da razão de equivalência na propagação de chamas pré-misturadas de hidrogênio-ar em duto confinado, com e sem obstáculos. A comparação qualitativa e quantitativa com dados experimentais da literatura valida o modelo, que evidencia jatos laterais, camadas de cisalhamento e instabilidades (Kelvin–Helmholtz, Richtmyer–Meshkov, Rayleigh–Taylor) responsáveis pela aceleração da chama.

Tese de doutorado em desenvolvimento: um modelo numérico unidimensional unificado que integra pirólise, gaseificação e combustão da nitrocelulose em dutos confinados, calibrado com dados experimentais do calibre .50 BMG (12,7×99mm NATO). O objetivo é prever a evolução de pressão, a composição química dos gases e a posição do projétil ao longo do cano, superando os modelos clássicos que tratam a combustão como instantânea ou homogênea.

Modelagem da combustão de nitrocelulose em câmara de combustão de calibre 12,7×99mm NATO, comparando hipóteses de queima parcial e total via primeira lei da termodinâmica, com validação experimental (erro máximo de 3,2 MPa).

Com Prof. Dr. Andrés Armando Mendiburu Zevallos

Validação de um modelo tridimensional de Simulação de Grandes Escalas (LES) para a propagação de chamas pré-misturadas de hidrogênio-ar em duto retangular fechado, sem obstáculos, usando o modelo de sub-malha Smagorinsky-Lilly no ANSYS Fluent. O modelo reproduz as morfologias características da chama (em dedo, tulipa e tulipa distorcida), com boa concordância quantitativa frente a dados experimentais da literatura, servindo de base validada para investigações futuras com geometrias obstruídas.

Estudo que integra dados clínicos de 199 passageiros a um modelo físico-matemático (equação barométrica ISA, lei de Hagen-Poiseuille) para explicar a maior prevalência de sintomas auditivos na aterrissagem em voos comerciais.

Ferramenta computacional em Python que simula 252 cenários de exposição sonora a sete calibres de arma de fogo, avaliando distância, supressores e equipamentos de proteção auditiva frente aos limites da NR-15 Anexo II.

Artigo em elaboração na área da cardiologia. Modelo de ordem reduzida do escoamento sanguíneo arterial que combina o modelo reológico de Carreau e Yasuda dependente do hematócrito, a solução analítica de Womersley para escoamento pulsátil e um modelo de perda de carga em estenose. Por meio de análise de sensibilidade global (Morris e Sobol) e quantificação de incerteza por hipercubo latino, estabelece hierarquias de parâmetros específicas para a tensão de cisalhamento na parede, o índice de cisalhamento oscilatório e a perda de carga em estenoses.

Projeto em fase de planejamento para desenvolver e validar modelos de aprendizado de máquina capazes de reconhecer padrões associados à cirrose a partir do sinal digital do eletrocardiograma de 12 derivações. A proposta parte do estudo internacional que originou o ACE Score e busca construir um pipeline próprio de aquisição, controle de qualidade e treinamento de redes neurais convolucionais, com atenção à interpretabilidade dos modelos e à generalização entre diferentes eletrocardiógrafos.

Estudo multicêntrico e prospectivo coordenado pelo Prof. Dr. Ives Cavalcante Passos, com participação de instituições das cinco macrorregiões do Brasil. O projeto busca validar a escala Columbia de avaliação de risco de suicídio para a população brasileira, mapear fatores de risco e proteção associados a tentativas de suicídio em pessoas com transtornos mentais e desenvolver, com técnicas de aprendizado de máquina, um modelo preditivo para estimar o risco de tentativa de suicídio após a alta hospitalar psiquiátrica. Integra as pesquisas do Alliance Research Group, do qual Raphael é membro.

05 · Congressos

Congressos

Raphael apresentando no ENCIT 2024

10 a 14 nov. 2024 · Foz do Iguaçu, PR

ENCIT 2024

Apresentação oral do trabalho “Multiphase Modeling of Solid Propellant Detonation Moving Projectiles”, sobre a combustão de nitrocelulose em munições 12,7×99mm NATO.

Raphael no pôster da School on Combustion 2025

20 a 25 jul. 2025 · Campinas, SP

School on Combustion 2025

Pôster “Numerical Analysis of the Influence of Blockage Ratio with Obstacles and Equivalence Ratio in Confined Hydrogen-Air Reactive Flows”, com o Prof. Dr. Andrés Mendiburu Zevallos.

06 · Certificados

Certificados

Todos os certificados juntos. Use os filtros para restringir por categoria.

Diploma de Bacharel em Engenharia Mecânica

Centro Universitário FEI · 2022

Diploma de Mestre em Engenharia

UFRGS · Fenômenos de Transporte · 2025

Exame de Proficiência em Inglês

UFSC · nota 10,00 · 2025 · nível: Avançado

Diploma de Espanhol (DELE)

Instituto Cervantes · Nível A1 · 2012 · nível atual: Intermediário

Deutsches Sprachdiplom (Alemão)

Nível A2 · 2014

Curso de Brigadista de Incêndio

MP Treinamentos · válido até dez. 2029

Python e a Matemática de Dados Financeiros: Conceitos e Aplicações

UFRGS · Departamento de Matemática Pura e Aplicada · curso de extensão · 30h · conceito A · mar. a mai. 2026

Técnico em Comércio Exterior

Colégio Visconde de Porto Seguro · 2015 a 2017

07 · Docência

Docência · Saber Educacional

Presencial (8h) + on-line (6 a 8h)

IA Aplicada à Pesquisa e à Escrita Acadêmica

Para a comunidade acadêmica (graduação, pós-graduação e docência), sobre uso crítico e responsável de IA ao longo da pesquisa, sempre associado à verificação e à integridade científica.

  • Reconhecer riscos de LLMs (alucinações, citações inexistentes)
  • Revisão de literatura com verificação criteriosa das fontes
  • Redação científica com apoio de IA, sem perder autoria
  • IA em análise de dados, gráficos e apresentações
Presencial (8h) + on-line (6 a 8h)

IA Aplicada a Pequenos Empreendimentos

Para donos, sócios e gestores de pequenos negócios, sem experiência prévia em programação ou IA, da criação de textos e imagens à publicação de um site simples.

  • Prompts claros e eficazes para o dia a dia do negócio
  • Geração de imagens para redes sociais e catálogos
  • Publicação de um site simples, com ou sem código
  • Estrutura básica de HTML e pequenas edições

09 · Habilidades

Habilidades & Voluntariado

Técnicas

  • Desenho técnico
  • GD&T
  • Modelagem 3D
  • Modelagem matemática
  • Simulação numérica
  • Python financeiro
  • Desenvolvimento de softwares
  • Desenvolvimento de sites
  • Integração com IA

Softwares

  • SolidWorks · SolidEdge
  • ANSYS Fluent
  • Python (CFD)
  • SQL · Power BI
  • SAP (básico)
  • Excel · Word · PowerPoint

Idiomas

  • Português nativo
  • English avançado
  • Español intermediário
  • Deutsch básico

AMA (Amigos Anônimos)

Voluntário plantonista & desenvolvedor

Atende plantões na linha de apoio emocional e prevenção ao suicídio, realizando escuta acolhedora a pessoas em sofrimento psíquico. Desenvolveu o site institucional da ONG e um aplicativo em Python para registro de ponto e controle de dados dos voluntários em banco SQL. Implementou a coleta de dados internos sobre o público atendido, direcionando campanhas de comunicação e ampliando o conhecimento do perfil dos atendidos. Estabeleceu parcerias com faculdades e ONGs locais, incluindo uma parceria com o Centro Acadêmico da Escola de Engenharia da UFRGS para ampliar o número de pessoas atendidas pela instituição. Criou um plano de desenvolvimento interno dinâmico voltado ao crescimento do número de voluntários e de atendidos, conduziu apresentações do projeto na UFRGS, do desenvolvimento do material à condução das palestras, e auxiliou na produção de materiais promocionais.

Mensageiro da Caridade

Professor voluntário de matemática

Ministra aulas de matemática para crianças e adolescentes de 7 a 15 anos em situação de vulnerabilidade social, acompanhando individualmente o progresso de cada aluno. Estruturou a grade de aulas e o plano de ensino, preparou o material didático correspondente e desenvolveu jogos e aplicativos online para estimular o aprendizado. Desenvolveu também um software de gestão para a ONG, que permite registrar as pessoas acolhidas pela instituição, montar horários, registrar dados internos e controlar seus processos.

NoHarm

Instrutor de plataforma

Treina profissionais da saúde pública (SUS) para o uso de uma plataforma de aprendizagem em saúde, conduzindo capacitações e apoiando a adoção da ferramenta nas unidades de atendimento.

LAAPAC (HCPA)

Voluntário de apoio ao paciente internado

Atua na Legião Assistencial de Apoio ao Paciente de Câncer (LAAPAC), o voluntariado oficial do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). Visita pacientes internados em seus leitos, oferecendo escuta acolhedora e conversa, além de identificar a necessidade de itens básicos como roupas e produtos de higiene e realizar a entrega desses itens aos pacientes atendidos.

Entre em contato

Contato

Aberto a colaborações acadêmicas, projetos de consultoria e conversas sobre combustão, dados e desenvolvimento web.