Escuela de Doctorado

Fecha de lectura: 14/01/2026

• RODRÍGUEZ ROMERO, CARLOS EDUARDO: Analysis of coupled hydro-mechanical processes in double-structure geomaterials for nuclear waste storage
  
  Autor/a: RODRÍGUEZ ROMERO, CARLOS EDUARDO
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DEL TERRENO
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 04/12/2025
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: VAUNAT, JEAN | GENS SOLE, ANTONIO
  Resumen de tesis: El aislamiento seguro y a largo plazo de los residuos radiactivos de alta actividad requiere el uso de barreras de ingeniería capaces de mantener una baja permeabilidad y una estabilidad mecánica adecuada bajo condiciones termo-hidro-mecánicas (THM) complejas. Entre los materiales candidatos, la bentonita compactada presenta un comportamiento característico de doble estructura, gobernado por la coexistencia de dominios micro y macroporosos. Esta tesis se centra en el análisis de los procesos acoplados hidro-mecánicos en geomateriales de doble estructura, con especial atención a las mezclas de bloques y gránulos de bentonita empleadas en los sistemas de barrera para los repositorios geológicos profundos.La investigación revisa en primer lugar las bases geomecánicas de los suelos de doble estructura e identifica la evidencia experimental que respalda su naturaleza de doble porosidad. Posteriormente, se desarrolla un marco constitutivo THM ampliado, que incorpora: (i) el parámetro ακ para controlar la deformación microestructural; (ii) una ley de estructuración dependiente de la fábrica del material para representar la memoria y degradación por compresión; y (iii) la resistencia friccional en las interfaces bloque–gránulo y bloque–pared.El modelo se implementó y calibró utilizando datos experimentales de laboratorio y de maquetas a escala reducida procedentes del proyecto BEACON, incluyendo los experimentos MGR22, MGR23 y MGR27, los ensayos de diferentes trayectorias de EPFL y el ensayo POSIVA. Las simulaciones numéricas reprodujeron con éxito la evolución de la presión de hinchamiento, la relación de vacíos, la densidad seca, el contenido y la entrada de agua observados experimentalmente. Los resultados confirmaron que la fricción desempeña un papel decisivo en la redistribución de esfuerzos entre bloques y gránulos, mientras que la evolución microestructural gobierna el proceso de homogeneización a largo plazo. La formulación mejorada capturó la homogeneización parcial de densidad y la persistencia de la porosidad microestructural, en consonancia con las observaciones de laboratorio.En conjunto, la tesis proporciona una comprensión más profunda del comportamiento hidro-mecánico acoplado de las bentonitas de doble estructura y propone un marco constitutivo robusto capaz de reproducir sus características esenciales bajo condiciones representativas de un repositorio. El trabajo pone de manifiesto la necesidad de considerar tanto la evolución microestructural como los efectos de fricción en los modelos predictivos de barreras de bentonita, contribuyendo así a la fiabilidad de las evaluaciones de seguridad a largo plazo de los almacenes geológicos profundos.
  

Fecha de lectura: 15/01/2026

• DEHGHANSOURAKI, DANIAL: Modeling Sediment Transport in Rivers and Reservoirs using an Accelerated Model
  
  Autor/a: DEHGHANSOURAKI, DANIAL
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA CIVIL
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 04/12/2025
  Fecha de lectura: 15/01/2026
  Hora de lectura: 12:00
  Lugar de lectura: ETSECCPB Edificio C2 -212 - Sala Conferencias Campus Nord Barcelona
  Director/a de tesis: BLADE CASTELLET, ERNEST | LARESE DE TETTO, ANTONIA
  Resumen de tesis: La sedimentación en embalses es un problema crítico y continuo en la gestión sostenible de los recursos hídricos. Aunque los modelos bidimensionales (2D) convencionales son computacionalmente eficientes, omiten procesos tridimensionales clave, como la estratificación térmica. Los modelos tridimensionales (3D) proporcionan una representación física más precisa, pero requieren extensos recursos computacionales, lo que los hace imprácticos para aplicaciones a gran escala. Esta investigación desarrolla un marco computacional que combina Computación de Alto Rendimiento (HPC), Inteligencia Artificial (IA) y simulación multifísica 3D avanzada para salvar esta brecha.Un modelo hidromorfodinámico bidimensional (R-Iber) fue reimplementado para Unidades de Procesamiento Gráfico (GPUs), logrando aceleraciones computacionales de uno a dos órdenes de magnitud. El modelo acelerado permitió el entrenamiento de un modelo sustituto (surrogate) basado en Redes Neuronales Profundas (DNN), posibilitando un análisis de Monte Carlo de 100.000 ejecuciones para una calibración robusta del modelo y la cuantificación de la incertidumbre. En paralelo, se desarrolló un modelo multifísico tridimensional completo en el entorno Kratos para para simular el problema fluido térmico tridimensional.El enfoque integrado se aplicó al sistema del embalse de Riba-roja. Se evaluó cómo la estratificación térmica afecta a la eficiencia de atrapamiento de sedimentos. Los resultados demuestran que la combinación de HPC, IA y modelado multifísico conduce a métodos prácticos y aplicables para la gestión sostenible de embalses.
  

• GIESEN LEÓN, JEREMY JENS: Modeling and Optimization of Timing Interference for Time Critical Systems on Multicore COTS Platforms
  
  Autor/a: GIESEN LEÓN, JEREMY JENS
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: ARQUITECTURA DE COMPUTADORES
  Departamento: Departamento de Arquitectura de Computadores (DAC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 27/11/2025
  Fecha de lectura: 15/01/2026
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: C6-E101
  Director/a de tesis: MEZZETTI, ENRICO | CAZORLA ALMEIDA, FRANCISCO JAVIER
  Resumen de tesis: Los sistemas empotrados de tiempo real críticos son esenciales en sectores como la automoción, la aeronáutica, etc. Deben garantizar un comportamiento determinista y certificable en las peores condiciones. A medida que aumentan las funciones (fusión de sensores, IA, etc), los uniprocesadores resultan insuficientes, lo que impulsa la adopción de COTS multicore. Sin embargo, los recursos compartidos generan interferencias temporales que amenazan la previsibilidad y complican la certificación, especialmente en diseños heterogéneos con crossbars, puentes y jerarquías de memoria.Esta tesis mejora la previsibilidad temporal en multicores mediante tres pilares: observabilidad del hardware, modelización de la contención y optimización a nivel de sistema. Forman un marco coherente y auditable desde las mediciones de bajo nivel hasta las decisiones de diseño.Primero, se presentan marcos de observabilidad que combinan contadores locales con trazado a nivel de sistema. Atribuye eventos de hardware a las tareas, reconstruyen el scheduling y la contención entre núcleos e interconexiones y unifican configuración e interpretación en systemas heterogéneos. Las mediciones se atribuyen a tareas (excluyendo la actividad del SO), limita el ruido de operación y generan secuencias de acceso ordenadas que conservan la temporalidad. Con tablas de latencia para memorias y puentes, estos datos permiten cuantificar fenómenos temporales y calibrar modelos conservadores.Segundo, se desarrollan modelos de contención basados en trazas reales. Las técnicas tradicionales de conteo de accesos son demasiado conservadoras para interconexiones paralelas. Las técnicas basadas en secuencias aprovechan el orden de las peticiones para eliminar solapamientos inviables y ajustar márgenes. Se propone ASCOM, un marco escalable que equilibra precisión y eficiencia mediante emparejamiento compositivo y segmentación de trazas largas. Se derivan cotas superiores e inferiores para acotar estimaciones y se añade la caracterización de puentes para capturar travesías entre clústeres y asimetrías entre memorias. En sistemas con uno o varios crossbars, el análisis sensible a la secuencia produce márgenes más ajustados y fiables manteniendo la viabilidad a escala industrial.Tercero, se analiza cómo la modelización orienta la asignación de regiones de código/datos en memorias heterogéneas. La viabilidad de los mapeos considera la capacidad y compatibilidad; la localidad y las latencias no uniformes se representan con modelos calibrados. La exploración muestra alta sensibilidad al mapeo: con cargas y scheduling iguales, cambiar el mapeo puede duplicar la contención por el uso de puentes, asimetrías o efectos de los puertos. Los factores de la arquitectura determinan la peor interferencia posible, haciendo de la asignación un parámetro de diseño clave.Un flujo de trabajo completo aplica estas ideas. Las trazas se capturan sobre hardware industrial, se procesan en secuencias ordenadas y alimentan el análisis sensible a la secuencia. Generamos empíricamente tablas de latencia para memorias y puentes. Con estos datos calibrados, el modelo estima la contención y el retardo total de distintos mapeos.Los resultados muestran que un análisis de contención fiable en multicores comerciales es viable cuando: (i) se observan las señales adecuadas con instrumentación poco intrusiva; (ii) los modelos integran secuencias y puentes con márgenes explícitos; y (iii) los resultados guían la asignación explotando localidad y capacidad. Al provenir las mediciones del propio hardware, las conclusiones son auditables y aplicables a casos reales. Combinando instrumentación del hardware, modelado realista y asignación informada, la tesis ofrece un marco práctico para mejorar la previsibilidad temporal y reducir la brecha entre las expectativas de certificación: trazabilidad, explicabilidad y repetibilidad y el comportamiento de interconexiones y memorias heterogéneas en multicores actuales.
  

• SAYAD NOGHRETAB, BABAK: HYDRO-MECHANICAL MODELING OF GAS FLOW THROUGH CLAY-BASED ENGINEERED ISOLATION BARRIERS
  
  Autor/a: SAYAD NOGHRETAB, BABAK
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DEL TERRENO
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 16/10/2025
  Fecha de lectura: 15/01/2026
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: ETSECCPB.UPC, Campus NordBuilding C1. Classroom: 002C/Jordi Girona, 1-308034 Barcelona
  Director/a de tesis: PUIG DAMIANS, IVAN | OLIVELLA PASTALLE, SEBASTIAN
  Resumen de tesis: La gestión segura de los residuos radiactivos de alta actividad (RRAA) exige una aislación duradera de la biosfera a escala geológica. Los repositorios geológicos profundos (RGP) se apoyan en barreras ingenieriles y naturales, con la bentonita como material clave de amortiguación y relleno porque sella fracturas, sorbe radionúclidos y desarrolla presión de hinchamiento durante la hidratación. Durante la operación y la fase temprana posterior al cierre, la resaturación y la corrosión generan gas, por lo que predecir el comportamiento del sistema requiere modelos acoplados hidro-gas-mecánicos que representen doble porosidad, heterogeneidad y trayectorias preferentes. Esta tesis responde a esa necesidad integrando mecánica de trayectorias explícitas en amortiguadores compactados, leyes constitutivas de doble porosidad para mezclas de pellets/polvo, y estadística basada en imágenes vinculada a simulaciones de elementos finitos en CODE_BRIGHT.En primer lugar, se formula un modelo tridimensional acoplado hidro-gas-mecánico del ensayo de inyección de gas a gran escala (LASGIT) con permeabilidad inicial heterogénea, fracturas embebidas con dilatancia y estados explícitos de cierre del hueco en la interfaz entre el contenedor y el amortiguador, y se somete a análisis de sensibilidad dirigidos. En segundo lugar, la mezcla de laboratorio BENTOGAZ de partes iguales de pellets y polvo MX-80 se modela con el Modelo Expansivo de Barcelona (BExM) para acoplar microestructura y macroestructura; estudios sistemáticos de parámetros se complementan con una configuración de heterogeneidad definida manualmente que asigna propiedades distintas a dominios de pellets y de polvo distribuidos aleatoriamente. En tercer lugar, un flujo de trabajo de imagen a modelo para SEALEX enlaza la microtomografía computarizada de rayos X (micro-CT) con la simulación: los cortes binarizados producen mapas de macroporosidad, los variogramas direccionales cuantifican anisotropía y longitudes de correlación, y las estadísticas ajustadas generan campos de porosidad anisotrópicos que habilitan heterogeneidad automática en la malla de elementos finitos.En conjunto, estas metodologías constituyen un conjunto de métodos que acoplan fracturas explícitas con dilatancia, comportamiento de doble estructura y heterogeneidad espacial informada por imágenes para la evaluación relevante a condiciones de repositorio de la entrada de gas, la resaturación y el sellado.
  

Fecha de lectura: 16/01/2026

• LU, YONGGANG: Research on Transient Flow Characteristics and Dynamic Behaviour of hydraulic Pumps in Support of Energy transition
  
  Autor/a: LU, YONGGANG
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA MECÁNICA, FLUIDOS Y AERONÁUTICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Mecánica (EM)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 26/11/2025
  Fecha de lectura: 16/01/2026
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Aula Laboratori Hidràulica, Pavelló D, planta -1, ETSEIB
  Director/a de tesis: PRESAS BATLLÓ, ALEXANDRE
  Resumen de tesis: En medio de la transición global hacia una energía de bajo carbono, los sistemas de energía complementaria multi-energía son clave para lograr la neutralidad de carbono. La energía nuclear, la energía hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo y la recuperación de energía de desechos industriales mejoran la flexibilidad del sistema energético, pero aumentan las demandas sobre la transferencia de energía y el transporte de fluidos. Las bombas hidráulicas, esenciales para la conversión de energía, enfrentan desafíos: las bombas de refrigerante del reactor (RCP) en los reactores de enfriamiento por plomo de la Generación IV sufren de corrosión y vibración; las unidades de almacenamiento por bombeo enfrentan problemas de estabilidad; y la recuperación de presión de desechos industriales es ineficiente bajo condiciones variables. Este estudio se enfoca en tres dispositivos clave: RCPs, bombas-turbinas y PATs, utilizando análisis, simulación y experimentos para investigar su dinámica y proponer optimizaciones.En primer lugar, se estudió la interacción fluido-estructura transitoria de las RCPs de eutéctico de plomo-bismuto durante el arranque. Se desarrolló un modelo matemático para el caudal y la velocidad de rotación bajo varios modos de arranque. El análisis bidireccional de interacción fluido-estructura mostró que el máximo estrés ocurre en la raíz de la pala del impulsor y la máxima deformación en la unión entre la pala y el cubo/carenado. Un mayor par de arranque aumentó la aceleración y el choque torsional, con el estrés máximo vinculado a la velocidad de rotación instantánea. Estos hallazgos informan el diseño más seguro del arranque de las RCPs.En segundo lugar, se estudiaron las características dinámicas de las bombas-turbinas reversibles bajo condiciones de rechazo de carga utilizando simulaciones transitorias en 3D y la teoría de producción de entropía para analizar la pérdida de energía. El estudio encontró que la unidad cruza repetidamente la región en forma de S durante el rechazo de carga, con un flujo complejo bajo condiciones de bomba inversa. Cuando la velocidad superó el 110% de la velocidad nominal, se observaron fluctuaciones significativas en la fuerza hidráulica axial y el par de torsión, y las cargas de presión en las palas se volvieron asimétricas. Estos hallazgos mejoran la comprensión del comportamiento transitorio de las bombas-turbinas.Finalmente, se estudió un sistema de PAT de dos etapas para la recuperación de energía a alta presión en aplicaciones petroquímicas, centrándose en la evolución del vórtice y las pulsaciones de presión. Las pulsaciones en el difusor provienen de la interacción rotor-estator cerca de la lengua, con una interferencia entre etapas más fuerte en el impulsor de entrada. Se detectaron pulsaciones de baja frecuencia debido a la expulsión de vórtices a altas velocidades de flujo, lo que amenaza la estabilidad del sistema. Los experimentos y simulaciones combinados aclararon la propagación de las pulsaciones, lo que ayudó al ajuste entre etapas y mejoró la eficiencia.Los resultados innovadores de este estudio han sido publicados en revistas líderes de mecánica de fluidos y energía. Avanzan la comprensión teórica de la dinámica de las bombas hidráulicas y ofrecen soluciones prácticas para la seguridad nuclear, la flexibilidad de la red y la conservación de energía industrial. El cuerpo principal de la tesis detalla cada componente de la investigación, con tres artículos de apoyo en revistas JCR Q1 adjuntos.