Escola de Doctorat

Data de lectura: 17/07/2026

• BAHRAMIAN, LINDA: Numerical assessment of parcel modeling and inertial particle separator efficiency in polydisperse two-phase flows
  
  Autor/a: BAHRAMIAN, LINDA
  Programa: ENGINYERIA TÈRMICA
  Departament: Departament de Màquines i Motors Tèrmics (MMT)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 11/05/2026
  Data de lectura: 17/07/2026
  Hora de lectura: 11:00
  Lloc de lectura: Sala Conferències TR5
  Director/a de tesi: OLIET CASASAYAS, CARLES | PEREZ SEGARRA, CARLOS DAVID
  Resum de tesi: Aquesta tesi aborda aspectes fonamentals i aplicats del modelatge de fluxos bifàsics dispersos dins de l’enfocament Eulerià–Lagrangià, amb especial èmfasi en el desenvolupament i avaluació del modelatge de paquets i de l’enfocament d’acoblament bidireccional consistent amb la conservació, avançant cap a l’aplicació a un separador inercial de partícules (IPS).Primer, les propietats de conservació de la formulació d’acoblament bidireccional s’analitzen per assegurar un intercanvi de quantitat de moviment consistent entre la fase portadora i la fase dispersa. La implementació numèrica preserva els principis de conservació global i una evolució de l’energia cinètica físicament consistent. El mètode numèric s’avalua primer en Simulació Numèrica Directa per proporcionar una solució de referència i posteriorment s’estén a Simulació de Grans Escales (LES) per abordar règims de flux més reals alineats amb casos d’aplicació.Sobre aquesta base, es desenvolupa una nova estratègia híbrida de modelatge de paquets combinant el Model de Nombre Fix i el Model de Volum Fix per a una distribució de partícules. L’enfocament proposat es valida posteriorment amb casos de referència i ofereix un compromís efectiu entre el cost computacional i la precisió predictiva.Posteriorment, es realitza una investigació numèrica exhaustiva d’un dispositiu IPS utilitzant models de turbulència LES, Improved Delayed Detached Eddy Simulation i Reynolds-Averaged Navier-Stokes. La influència de la resolució de la turbulència, la relació de divisió de flux i el nombre de Reynolds en l’eficiència de separació s’analitza per a diferents mides de partícula. Els resultats indiquen que el modelatge de la turbulència afecta les partícules dominades per l’arrossegament, mentre que la segregació de partícules de major mida està impulsada principalment per efectes inercials. Aquest estudi presenta una avaluació comparativa de les estratègies de modelatge de la turbulència i el seu impacte en la predicció del rendiment de l’IPS.El marc numèric s’estén llavors a condicions de formació de gel. L’impacte de gotes d’aigua i l’acumulació de gel es valida primer utilitzant un cas de referència cilíndric. La metodologia s’aplica després a la configuració IPS, on el creixement de gel altera la geometria interna.Després de l’acumulació de gel, s’injecten partícules sòlides en la geometria modificada per avaluar l’eficiència de separació utilitzant seguiment Lagrangià, mostrant una reducció de l’eficiència per a partícules dominades per la inèrcia com a resultat del bloqueig de purgat i d’interaccions modificades amb la paret. En aquest context, una contribució original clau d’aquest estudi és el desenvolupament i implementació d’un model específic de col·lisió partícula–paret de gel. Per abordar la manca de models adequats per a l’impacte de partícules sòlides sobre superfícies cobertes de gel en IPS, es va desenvolupar una formulació basada en restitució mitjançant una revisió estructurada i adaptació de models de col·lisió existents. Aquest enfocament assegura una predicció físicament consistent del comportament de rebot de partícules sobre superfícies cobertes de gel.En conjunt, aquesta tesi avança la capacitat predictiva de les eines de Dinàmica de Fluids Computacional per a fluxos bifàsics dispersos mitjançant la millora de la implementació de l’acoblament bidireccional consistent amb la conservació, la proposta d’un model híbrid de paquets guiat per la física, la quantificació de la sensibilitat del modelatge de la turbulència en l’eficiència de l’IPS i la introducció d’un nou model de col·lisió partícula–paret sota condicions adverses de formació de gel. Els resultats contribueixen tant al desenvolupament metodològic del modelatge Eulerià–Lagrangià com a la simulació fiable de sistemes aeronàutics de separació de partícules.
  

• CUMELLES CÉSPEDES, JOEL: System Identification of High-Performance Paraglider-Harness/Pilot Dynamics: From Modelling to Flight Test Data
  
  Autor/a: CUMELLES CÉSPEDES, JOEL
  Programa: CIÈNCIA I TECNOLOGIA AEROESPACIALS
  Departament: Departament de Física (FIS)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 02/06/2026
  Data de lectura: 17/07/2026
  Hora de lectura: 10:30
  Lloc de lectura: Sala C4-001 de l'escola EETAC del campus de Castelldefels
  Director/a de tesi: CASAS PIEDRAFITA, JAIME OSCAR | ORTEGA AGODINO, ENRIQUE
  Resum de tesi: Tot i l'evolució significativa en les pràctiques de disseny, desenvolupament i anàlisi dels sistemes parapents-arnès/pilot d’alt rendiment, els mètodes d’avaluació continuen sent predominantment qualitatius i depenen en gran mesura d’assajos de prova i error. Les dades experimentals quantitatives en vol per a aquestes configuracions encara són escasses, i els models tradicionals de parafoil–payload sovint no aconsegueixen capturar la geometria complexa, les interaccions aerodinàmiques i el comportament dinàmic característics dels parapents moderns d’alt rendiment.Aquesta tesi proposa un marc de treball que combina un model dinàmic d’alta fidelitat, específicament adaptat a aquests sistemes, amb una plataforma instrumental de baix cost per a la validació del model mitjançant dades experimentals en vol. Es deriva un model dinàmic no lineal de vuit graus de llibertat del sistema parapent-arnès/pilot d’alt rendiment, incorporant explícitament els efectes de massa aparent. Les forces i els moments aerodinàmics s’obtenen mitjançant l’acoblament del model amb un solver basat en Horseshoe Vortex Method (HVM), fonamentat en la teoria de la línia sustentadora de Prandtl i ampliat amb correccions de resistència viscosa derivades de les polars de seccions de perfil aerodinàmic. Això permet el càlcul directe de les càrregues aerodinàmiques a partir de l’arquitectura real de la vela. S’hi incorporen refinaments addicionals per millorar la fidelitat del model, incloent-hi un model aerodinàmic paramètric del conjunt arnès/pilot, una formulació generalitzada de la resistència aerodinàmica de les línies de suspensió i una representació distribuïda de l’acció de frenada al llarg de l’envergadura i la corda.Per donar suport a la validació del model i generar un conjunt de dades quantitatives, es va desenvolupar una plataforma instrumental modular, sense fils i de baix cost. Aquesta integra acceleròmetres, giroscopis, magnetòmetres; sensors de pressió baromètrica, de temperatura i d’humitat, juntament amb un mòdul GPS i una sonda multiorifici instal·lada en una de les línies de suspensió del sistema parapent. La plataforma es va implementar en un parapent comercial d’alt rendiment i es va avaluar mitjançant dues campanyes específiques d’assajos en vol.Finalment, es va implementar un enfocament d’identificació de sistemes basat en Output Error Methods (OEM) per ajustar els paràmetres del model, permetent la comparació entre les dades de vol i les prediccions del model sota diferents maniobres. Els resultats mostren una forta concordança tant en la resposta dinàmica com en el comportament aerodinàmic, confirmant la idoneïtat del marc de modelatge i instrumentació proposats. Això permet, de cara al futur, la realització d’estudis futurs en sistemes parapent-arnès/pilot d’altes prestacions, basats en dades quantitatives ajudin a la comprensió i millora d’aquests sistemes.
  

• KANJ BONGARD, SEBASTIEN: Contribution to the Systematic Study of Threat Actor Tools and Techniques in Real-World Cyber Incidents
  
  Autor/a: KANJ BONGARD, SEBASTIEN
  Programa: ENGINYERIA TELEMÀTICA
  Departament: Departament d'Enginyeria Telemàtica (ENTEL)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 22/06/2026
  Data de lectura: pendent
  Hora de lectura: pendent
  Lloc de lectura: pendent
  Director/a de tesi: PEGUEROLES VALLES, JOSEP RAFEL
  Resum de tesi: La recerca en resposta a incidents de ciberseguretat i anàlisi forense digital (DFIR) s’enfronta cada vegada més a un equilibri entre el rigor acadèmic i les realitats operatives de les investigacions en entorns reals. Mentre que els estudis acadèmics sovint es basen en conjunts de dades controlats i escenaris sintètics, els professionals han d’operar sota pressió temporal, amb evidències incompletes i estrictes restriccions de confidencialitat. Aquesta recerca doctoral aborda aquesta bretxa mitjançant un programa de Doctorat Industrial dut a terme en col·laboració amb Incide Digital Data S.L., que ha permès accedir a dades d’incidents reals i als fluxos de treball dels professionals, tot mantenint alhora una metodologia científica rigorosa.La tesi investiga com les eines, tècniques i comportaments dels actors d’amenaça poden analitzar-se de manera sistemàtica i transformar-se en artefactes reutilitzables, validats i operativament significatius. S’exploren tres línies de recerca complementàries. En primer lloc, es proposa una metodologia forense integrada per a l’anàlisi de l’ús abusiu d’eines legítimes i de l’activitat en dispositius mòbils, que combina investigacions centrades en eines amb una caracterització estructurada de l’activitat a iOS per donar suport a una reconstrucció precisa, l’automatització i una anàlisi jurídicament sòlida en contextos reals de resposta a incidents. En segon lloc, la recerca desenvolupa un mapatge específic per a Business Email Compromise (BEC) de tàctiques, tècniques i procediments utilitzant el marc MITRE ATT&CK, abordant les limitacions dels informes sobre BEC basats en narratives. La matriu proposada es valida amb casos reals i demostra millores en la comparació de comportaments, l’agrupació d’incidents i l’alineament defensiu. En tercer lloc, la tesi dissenya i avalua empíricament una biblioteca de detecció basada en YARA orientada a tècniques d’anti-anàlisi de malware, amb especial atenció al comportament anti-màquina virtual i anti-sandbox, posant de manifest tant els punts forts com les limitacions de la detecció estàtica en contextos operatius.A través d’aquestes contribucions, la tesi demostra que els indicadors basats en comportaments i eines proporcionen un valor defensiu durador i que els fluxos analítics híbrids són necessaris per abordar amenaces evasives modernes. En fonamentar la innovació metodològica en la pràctica industrial, aquest treball contribueix a avançar el camp del DFIR cap a una recerca més sistemàtica, reproduïble i operativament rellevant, facilitant investigacions més ràpides i una presa de decisions defensives més consistent.
  

• MORELL LLORENS, JOAN: Development of an integrated biological base process for the recovery of copper from electronic waste: Advances in pre-treatment, aeration intensification, monitoring and electrochemical recovery
  
  Autor/a: MORELL LLORENS, JOAN
  Programa: RECURSOS NATURALS I MEDI AMBIENT
  Departament: Departament d'Enginyeria Minera, Industrial i TIC (EMIT)
  Modalitat: Compendi de publicacions
  Data de dipòsit: 23/06/2026
  Data de lectura: 17/07/2026
  Hora de lectura: 11:00
  Lloc de lectura: Sala d'Actes de l'EPSEM
  Director/a de tesi: DORADO CASTAÑO, ANTONIO DAVID | GUIMERÀ VILLALBA, XAVIER
  Tribunal:
       PRESIDENT: IGLESIAS GONZALEZ, MARIA NIEVES
       SECRETARI: GAMISANS NOGUERA, XAVIER
       VOCAL: ECHAVARRI BRAVO, VIRGINIA
  Resum de tesi: L’augment accelerat de la generació de residus electrònics (RAEE) representa tant un important repte ambiental com una oportunitat per a la recuperació de metalls valuosos dins d’un model d’economia circular. Entre les diferents tecnologies de recuperació, la biolixiviació ha emergit com una alternativa sostenible prometedora gràcies als seus baixos requeriments energètics i a la reduïda dependència de reactius químics. En particular, els sistemes de biolixiviació en circuit tancat permeten la regeneració i reutilització contínua de l’agent lixiviant, minimitzant el consum de reactius i la generació de residus.Aquesta tesi doctoral investiga el potencial tecnològic i l’aplicabilitat de la biolixiviació en circuit tancat per a la recuperació de metalls a partir de RAEE mitjançant un enfocament integrat d’enginyeria de processos centrat en la intensificació del procés, la simplificació operacional, la monitorització contínua i la integració de la recuperació final de metalls. El treball s’estructura al voltant de quatre etapes interconnectades: (I) bioproducció de ferro fèrric, (II) pretractament dels RAEE, (III) biolixiviació de metalls i (IV) recuperació selectiva de metalls.La primera etapa abordada va ser la regeneració biològica del ferro fèrric, responsable de l’oxidació dels metalls durant la biolixiviació. Com que l’oxidació de Fe²⁺ està sovint limitada per la transferència d’oxigen, es va implementar un sistema intensiu d’aireació basat en un jet venturi en un bioreactor amb Acidithiobacillus ferrooxidans immobilitzat. Aquest sistema va incrementar significativament l’oxigen dissolt i va millorar les velocitats d’oxidació del Fe²⁺ fins a 3,5 vegades respecte als sistemes convencionals, facilitant una operació més contínua i intensificada.La segona etapa es va centrar en simplificar el pretractament dels RAEE mantenint una recuperació eficient dels metalls. Les rutes convencionals de pretractament sovint impliquen tractaments mecànics extensius i operacions manuals de desmuntatge que augmenten la complexitat operacional i el temps de processament. Mitjançant la caracterització de 850 telèfons mòbils fora d’ús després de processos industrials de trituració i garbellat, es va demostrar que estratègies mecàniques simplificades permeten concentrar metalls valuosos en fraccions accessibles aptes per a les etapes posteriors de biolixiviació.Durant l’etapa de biolixiviació, es va desenvolupar un dispositiu RGB-Arduino no invasiu per a la monitorització en temps real de Fe³⁺ i Cu²⁺ mitjançant anàlisi òptica. El sistema va permetre estimar les concentracions dels analits sota condicions altament corrosives sense necessitat de mostreig continu, facilitant el control del procés i reduint els temps d’espera entre etapes.Finalment, la tesi demostra la viabilitat de l’electrodeposició directa de coure a partir de lixiviats rics en ferro sense necessitat d’eliminar-lo prèviament. Tot i que la presència de Fe²⁺ afecta l’eficiència de corrent, es van obtenir dipòsits de coure amb pureses properes al 99,9%. A més, el Fe²⁺ romanent en dissolució pot ser recirculat cap a l’etapa d’oxidació biològica, on és regenerat a Fe³⁺ i reutilitzat com a agent lixiviant. Aquesta estratègia tanca el cicle del ferro, minimitza el consum de reactius i redueix la generació de residus secundaris.En conjunt, aquesta tesi contribueix al desenvolupament d’un procés de biolixiviació en circuit tancat més compacte, eficient i operacionalment simplificat per a la mineria urbana sostenible i el reciclatge de RAEE.
  

• NEPAL, ANIMESH: Origins of interface jumps, pinning and hysteresis during cyclic fluid displacements
  
  Autor/a: NEPAL, ANIMESH
  Programa: ENGINYERIA DEL TERRENY
  Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 09/06/2026
  Data de lectura: 17/07/2026
  Hora de lectura: 10:30
  Lloc de lectura: ETSECCPB.UPC, Campus NordBuilding B1. Classroom: 003C/Jordi Girona, 1-308034 Barcelona
  Director/a de tesi: DENTZ, MARCO | HIDALGO GONZÁLEZ, JUAN JOSÉ
  Resum de tesi: Els desplaçaments de fluids immiscibles en medis porosos estan governats per la interacció entre les forces capil·lars, la geometria del porus, la humectabilitat i les condicions de força impulsora. En condicions quasiestàtiques, aquesta interacció dona lloc a configuracions interfacials metaestables, reorganitzacions abruptes de la interfície (salts de Haines), ancoratge interfacial i histèresi macroscòpica de pressió--saturació. Aquesta tesi desenvolupa un marc a escala de porus per explicar com emergeixen aquests fenòmens i com es poden predir. El treball combina experiments de laboratori, simulacions numèriques en dues i tres dimensions espacials, i models analítics derivats del balanç hidrostàtic--capil·lar de pressions i d'arguments d'energia interfacial. La investigació avança des de geometries simples que representen un porus únic (ink-bottle i capil·lars ondulats) fins a medis porosos connectats (medis porosos homogenis i heterogenis), fet que permet identificar directament els mecanismes fonamentals i els seus efectes col·lectius.A les geometries de porus únic (ink-bottle), els resultats mostren que el comportament interfacial està controlat per una condició geomètrica crítica: per sota d'aquest llindar, les interfícies evolucionen de manera suau; per sobre, les interfícies es tornen inestables i salten, produint histèresi durant la imbibició i el drenatge. L'ocurrència i la magnitud dels salts depenen de manera sistemàtica de l'angle de contacte, la tensió superficial i l'angle de constricció, i són capturades amb precisió per la teoria. La tesi també demostra que el mode de força impulsora és també un paràmetre de control principal mitjançant l'anàlisi de dos capil·lars diferents (ink-bottle i capil·lar ondulat). Sota desplaçament cíclic controlat per pressió, els salts i la histèresi sorgeixen per la pèrdua d'estabilitat interfacial. En canvi, sota desplaçament controlat per volum, les restriccions de volum imposades suprimeixen les transicions per salt, eliminen la histèresi capil·lar i obliguen la interfície a retracar camins idèntics d'imbibició i drenatge, tot i que l'ancoratge interfacial encara pot produir-se. En el règim controlat per volum, el fluid pot recórrer configuracions interfacials tensionals altrament inaccessibles en desplaçament controlat per pressió, confirmant que l'elecció del mode de força impulsora pot desacoblar ancoratge i histèresi. En capil·lars ondulats, el canvi suau de curvatura evita l'ancoratge interfacial, però el desplaçament controlat per pressió encara pot activar salts interfacials. Una anàlisi basada en l'energia mostra que els canvis de pressió impulsen transicions sella-node entre mínims locals d'energia, produint salts i histèresi. Això condueix a un criteri simple de salt que relaciona l'angle de contacte amb la geometria del capil·lar ondulat. Estenent aquests resultats als medis porosos, la tesi mostra que els canals porosos homogenis es poden representar mitjançant capil·lars ondulats que reprodueixen signatures clau de pressió--saturació, inclosos salts i bucles d'histèresi. En medis porosos heterogenis, una variabilitat geomètrica més alta genera reorganitzacions col·lectives intermitents, també conegudes com a salts de Haines, histèresi i memòria de punt de retorn durant cicles interns, fet que evidencia un paisatge energètic rugós amb trajectòries dependents de la història. En conjunt, aquests resultats estableixen un vincle mecanístic coherent entre la metaestabilitat a escala de porus i la histèresi macroscòpica. Aquest marc proporciona eines predictives per controlar l'eficiència del desplaçament i la dissipació d'energia en aplicacions com el segrest de CO2, la recuperació millorada de petroli, la microfluídica i el transport capil·lar en sistemes porosos naturals i d'enginyeria.