Nelson Gonçalves licenciou-se em Ensino de Matemática na Universidade de Aveiro em 2005, obteve o Mestrado em Engenharia Matemática na Faculdade de Ciências da Universidade do Porto em 2007 e concluiu o Doutoramento em Ciência e Engenharia de Polímeros e Compósitos pela Universidade do Minho em 2014 com a tese "Computer Aided Design of Extrusion Forming Tools for Complex Geometry Profiles". De Setembro de 2004 a agosto de 2007 foi professor de matemática em várias escolas. Em novembro de 2006 iniciou a tese sobre Método dos Volumes Finitos em Malhas não Estruturadas aplicado ao arrefecimento de perfis que ocorre após a extrusão. Após a tese de mestrado desenvolveu investigação na mesma área considerando campos de velocidade uniformes. Durante o doutoramento desenvolveu um código numérico de reologia capaz de lidar com malhas não estruturadas e prever o escoamento na cabeça de extrusão com a finalidade de optimizar o seu desenho de modo a homogeneizar a distribuição de material à sua saída, assim como do sistema de arrefecimento do perfil extrudido. De março de 2013 a janeiro de 2014, desenvolveu um projeto apoiado pelo IAPMEI ao abrigo do programa "Passaporte para o Empreendedorismo" para o desenvolvimento de software para empresas de extrusão. De fevereiro de 2014 a agosto de 2017 foi bolseiro pôs-doutoramento no laboratório associado LSRE-LCM, e após essa data foi investigador no mesmo laboratório até à saída em abril de 2019. O foco da sua investigação foi a mistura que ocorre sob diversas condições em reatores CIJ (Confined Impinging Jets), nomeadamente o impacto de pulsação dos jatos de entrada e o estudo da energia cinética turbulenta resultante. Aplicou também POD (Proper Orthogonal Decomposition) na caracterização de estruturas do escoamento. Participou ainda num projeto em parceria com a EFACEC no desenvolvimento de ferramentas para ajudar no desenvolvimento de transformadores de potência CORE termicamente mais inteligentes e mais flexíveis. Em dois anos letivos foi também professor auxiliar convidado de Programação e Métodos numéricos, Unidade Curricular do primeiro ano do Mestrado em Engenharia Química. Foi também orientador de duas teses de mestrado. Uma tese de um aluno do Mestrado em Engenharia Informática da Universidade do Minho, que teve como objetivo a optimização e paralelização do código reológico desenvolvido, para a sua utilização em sistemas heterogêneos, isto é, com vários processadores e placas gráficas com características diferentes, exigindo assim uma distribuição ponderada das tarefas. A segunda tese orientada, de um aluno do Mestrado em Engenharia Química, teve como objetivo a aplicação de POD em escoamentos em dois reatores (CIJs e Netmix) para a decomposição dos escoamentos nas suas principais componentes. Desde maio de 2019 é investigador no INEGI, no grupo TECMAR (Tecnologias para o Mar) onde tem desempenhado varias tarefas, como co-orientação de uma tese de mestrado, prestação de serviço a empresas na área de análise de dados e modelação. Tem também dinamizado atividades na área de controlo e otimização, assim como participado em projetos, nomeadamente do H2020.