Escuela de Doctorado

Fecha 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: INGENIERÍA TÉRMICA
  Departamento: Departamento de Máquinas y Motores Térmicos (MMT)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 11/05/2026
  Fecha de lectura: 17/07/2026
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Sala Conferències TR5
  Director/a de tesis: OLIET CASASAYAS, CARLES | PEREZ SEGARRA, CARLOS DAVID
  Resumen de tesis: Esta tesis aborda aspectos fundamentales y aplicados del modelado de flujos bifásicos dispersos dentro del enfoque Euleriano–Lagrangiano, con especial énfasis en el desarrollo y evaluación del modelado de paquetes y del enfoque de acoplamiento bidireccional consistente con la conservación, avanzando hacia la aplicación a un separador inercial de partículas (IPS).Primero, las propiedades de conservación de la formulación de acoplamiento bidireccional se analizan para asegurar un intercambio de cantidad de movimiento consistente entre la fase portadora y la fase dispersa. La implementación numérica preserva los principios de conservación global y una evolución de la energía cinética físicamente consistente. El método numérico se evalúa primero en Simulación Numérica Directa para proporcionar una solución de referencia y posteriormente se extiende a Simulación de Grandes Escalas (LES) para abordar regímenes de flujo más reales alineados con casos de aplicación. Sobre esta base, se desarrolla una nueva estrategia híbrida de modelado de paquetes combinando el Modelo de Número Fijo y el Modelo de Volumen Fijo para una distribución de partículas. El enfoque propuesto se valida posteriormente frente a casos de referencia y ofrece un compromiso efectivo entre el coste computacional y la precisión predictiva.Posteriormente, se realiza una investigación numérica exhaustiva de un dispositivo IPS utilizando modelos de turbulencia de LES, Improved Delayed Detached Eddy Simulation y Reynolds-Averaged Navier–Stokes. La influencia de la resolución de la turbulencia, la relación de división de flujo y el número de Reynolds en la eficiencia de separación se analiza para diferentes tamaños de partícula. Los resultados indican que el modelado de la turbulencia afecta a las partículas dominadas por el arrastre, mientras que la segregación de partículas de mayor tamaño está impulsada principalmente por efectos inerciales. Este estudio presenta una evaluación comparativa de las estrategias de modelado de la turbulencia y su impacto en la predicción del rendimiento del IPS.El marco numérico se extiende entonces a condiciones de formación de hielo. El impacto de gotas de agua y la acumulación de hielo se validan primero utilizando un caso de referencia cilíndrico. La metodología se aplica después a la configuración IPS, donde el crecimiento de hielo altera la geometría interna.Tras la acumulación de hielo, se inyectan partículas sólidas en la geometría modificada para evaluar la eficiencia de separación utilizando seguimiento Lagrangiano, mostrando una reducción de la eficiencia para partículas dominadas por la inercia como resultado del bloqueo de purgado y de interacciones modificadas con la pared. En este contexto, una contribución original clave de este estudio es el desarrollo e implementación de un modelo específico de colisión partícula–pared de hielo. Para abordar la falta de modelos adecuados para el impacto de partículas sólidas sobre superficies cubiertas de hielo en IPS, se desarrolló una formulación basada en restitución mediante una revisión estructurada y adaptación de modelos de colisión existentes. Este enfoque asegura una predicción físicamente consistente del comportamiento de rebote de partículas sobre superficies cubiertas de hielo.En conjunto, esta tesis avanza la capacidad predictiva de las herramientas de Dinámica de Fluidos Computacional para flujos bifásicos dispersos mediante la mejora de la implementación del acoplamiento bidireccional consistente con la conservación, la propuesta de un modelo híbrido de paquetes guiado por la física, la cuantificación de la sensibilidad del modelado de la turbulencia en la eficiencia del IPS y la introducción de un nuevo modelo de colisión partícula–pared bajo condiciones adversas de formación de hielo. Los resultados contribuyen tanto al desarrollo metodológico del modelado Euleriano–Lagrangiano como a la simulación fiable de sistemas aeronáuticos de separación de partículas.
  

• CUMELLES CÉSPEDES, JOEL: System Identification of High-Performance Paraglider-Harness/Pilot Dynamics: From Modelling to Flight Test Data
  
  Autor/a: CUMELLES CÉSPEDES, JOEL
  Programa: CIENCIA Y TECNOLOGÍA AEROESPACIALES
  Departamento: Departamento de Física (FIS)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 02/06/2026
  Fecha de lectura: 17/07/2026
  Hora de lectura: 10:30
  Lugar de lectura: Sala C4-001 de l'escola EETAC del campus de Castelldefels
  Director/a de tesis: CASAS PIEDRAFITA, JAIME OSCAR | ORTEGA AGODINO, ENRIQUE
  Resumen de tesis: A pesar de los avances sustanciales en el diseño, desarrollo y análisis de los sistemas parapente-arnés/piloto de alto rendimiento, los métodos de evaluación siguen siendo predominantemente cualitativos y dependen en gran medida de los ensayos de prueba y error. Los datos experimentales cuantitativos en vuelo para estas configuraciones continúan siendo escasos, y los modelos tradicionales de parafoil–payload menudo no logran capturar la geometría compleja, las interacciones aerodinámicas y el comportamiento dinámico característicos de los parapentes modernos de alto rendimiento.Esta tesis propone un marco integrado que combina un modelo dinámico de alta fidelidad, específicamente adaptado para estos sistemas además de una plataforma instrumental de bajo coste para la validación del modelo mediante datos experimentales de vuelo. Se deriva un modelo dinámico no lineal de ocho grados de libertad del sistema parapente-arnés/piloto de alto rendimiento, incorporando explícitamente los efectos de masa aparente. Las fuerzas y momentos aerodinámicos se obtienen acoplando el modelo a un solver basado en el método de Horseshoe Vortex Method (HVM), fundamentado en la teoría de la línea sustentadora de Prandtl y ampliado con correcciones de resistencia viscosa derivadas de las polares del perfil aerodinámico. Permitiendo el cálculo directo de las cargas aerodinámicas a partir de la arquitectura real de la vela. Refinamientos adicionales son incorporados para la fidelidad del modelo, incluyendo un modelo aerodinámico paramétrico del conjunto arnés/piloto, una formulación generalizada de la resistencia aerodinámica de las líneas de suspensión y una representación distribuida de la acción de frenado a lo largo de la envergadura y cuerda.Para respaldar la validación del modelo y generar un conjunto de datos cuantitativos, se desarrolló una plataforma instrumental modular, inalámbrica y de bajo coste. Esta integra acelerómetros, giroscopios, magnetómetros; sensores de presión barométrica, temperatura y humedad, junto con un módulo GPS y una sonda multiorificio instalada en una de las líneas del sistema parapente. La plataforma se implementó en un parapente comercial de alto rendimiento y se evaluó mediante dos campañas específicas de ensayos en vuelo.Finalmente, se implementó un enfoque de identificación de sistemas basado Output Error Methods (OEM) para ajustar los parámetros del modelo, permitiendo la comparación entre los datos de vuelo y las predicciones del modelo bajo diferentes maniobras. Los resultados muestran una fuerte concordancia tanto en la respuesta dinámica como en el comportamiento aerodinámico, confirmando la idoneidad del marco de modelado e instrumentación propuestos. Esto permite futuros estudios orientados a parapentes-arnés/piloto de altas prestaciones, con datos cuantitativos que ayuden al entendimiento y mejora de estos sistemas.
  

• 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: INGENIERÍA TELEMÁTICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Telemática (ENTEL)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 22/06/2026
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: PEGUEROLES VALLES, JOSEP RAFEL
  Resumen de tesis: La investigación en respuesta a incidentes de ciberseguridad y análisis forense digital (DFIR) se enfrenta cada vez más a un equilibrio entre el rigor académico y las realidades operativas de las investigaciones en entornos reales. Mientras que los estudios académicos suelen basarse en conjuntos de datos controlados y escenarios sintéticos, los profesionales deben operar bajo presión temporal, con evidencias incompletas y estrictas restricciones de confidencialidad. Esta investigación doctoral aborda esta brecha mediante un programa de Doctorado Industrial realizado en colaboración con Incide Digital Data S.L., que permitió acceder a datos de incidentes reales y a los flujos de trabajo de los profesionales, manteniendo al mismo tiempo una metodología científica rigurosa.La tesis investiga cómo las herramientas, técnicas y comportamientos de los actores de amenazas pueden analizarse de forma sistemática y transformarse en artefactos reutilizables, validados y operativamente significativos. Se exploran tres líneas de investigación complementarias. En primer lugar, se propone una metodología forense integrada para el análisis del uso abusivo de herramientas legítimas y de la actividad en dispositivos móviles, que combina investigaciones centradas en herramientas con una caracterización estructurada de la actividad en iOS para apoyar una reconstrucción precisa, la automatización y un análisis jurídicamente sólido en contextos reales de respuesta a incidentes. En segundo lugar, la investigación desarrolla un mapeo específico para Business Email Compromise (BEC) de tácticas, técnicas y procedimientos utilizando el marco MITRE ATT&CK, abordando las limitaciones de los informes sobre BEC basados en narrativas. La matriz propuesta se valida con casos reales y demuestra mejoras en la comparación de comportamientos, la agrupación de incidentes y la alineación defensiva. En tercer lugar, la tesis diseña y evalúa empíricamente una biblioteca de detección basada en YARA dirigida a técnicas de anti-análisis de malware, con especial atención al comportamiento anti-máquina virtual y anti-sandbox, destacando tanto las fortalezas como las limitaciones de la detección estática en contextos operativos.A través de estas contribuciones, la tesis demuestra que los indicadores basados en comportamiento y en herramientas proporcionan un valor defensivo duradero y que los flujos analíticos híbridos son necesarios para abordar amenazas evasivas modernas. Al fundamentar la innovación metodológica en la práctica industrial, este trabajo contribuye a avanzar el campo del DFIR hacia una investigación más sistemática, reproducible y operativamente relevante, facilitando investigaciones más rápidas y una toma de decisiones defensivas más consistente.
  

• 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 NATURALES Y MEDIO AMBIENTE
  Departamento: Departamento de Ingeniería Minera, Industrial y TIC (EMIT)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 23/06/2026
  Fecha de lectura: 17/07/2026
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Sala d'Actes de l'EPSEM
  Director/a de tesis: DORADO CASTAÑO, ANTONIO DAVID | GUIMERÀ VILLALBA, XAVIER
  Tribunal:
       PRESIDENT: IGLESIAS GONZALEZ, MARIA NIEVES
       SECRETARI: GAMISANS NOGUERA, XAVIER
       VOCAL: ECHAVARRI BRAVO, VIRGINIA
  Resumen de tesis: El aumento acelerado de la generación de residuos electrónicos (RAEE) representa tanto un importante desafío ambiental como una oportunidad para la recuperación de metales valiosos dentro de un modelo de economía circular. Entre las diferentes tecnologías de recuperación, la biolixiviación ha emergido como una alternativa sostenible prometedora debido a sus bajos requerimientos energéticos y a la reducida dependencia de reactivos químicos. En particular, los sistemas de biolixiviación en circuito cerrado permiten la regeneración y reutilización continua del agente lixiviante, minimizando el consumo de reactivos y la generación de residuos.Esta tesis doctoral investiga el potencial tecnológico y la aplicabilidad de la biolixiviación en circuito cerrado para la recuperación de metales a partir de RAEE mediante un enfoque integrado de ingeniería de procesos centrado en la intensificación del proceso, la simplificación operacional, la monitorización continua y la integración de la recuperación final de metales. El trabajo se estructura en torno a cuatro etapas interconectadas: (I) bioproducción de hierro férrico, (II) pretratamiento de los RAEE, (III) biolixiviación de metales y (IV) recuperación selectiva de metales.La primera etapa abordada fue la regeneración biológica del hierro férrico, responsable de la oxidación de los metales durante la biolixiviación. Dado que la oxidación de Fe²⁺ suele estar limitada por la transferencia de oxígeno, se implementó un sistema intensivo de aireación basado en un jet venturi en un biorreactor con Acidithiobacillus ferrooxidans inmovilizado. Este sistema incrementó significativamente el oxígeno disuelto y mejoró las velocidades de oxidación del Fe²⁺ hasta 3,5 veces respecto a los sistemas convencionales, facilitando una operación más continua e intensificada.La segunda etapa se centró en simplificar el pretratamiento de los RAEE manteniendo una recuperación eficiente de los metales. Las rutas convencionales de pretratamiento suelen implicar tratamientos mecánicos extensivos y operaciones manuales de desmontaje que aumentan la complejidad operacional y el tiempo de procesamiento. Mediante la caracterización de 850 teléfonos móviles fuera de uso tras procesos industriales de trituración y cribado, se demostró que estrategias mecánicas simplificadas permiten concentrar metales valiosos en fracciones accesibles adecuadas para las etapas posteriores de biolixiviación.Durante la etapa de biolixiviación, se desarrolló un dispositivo RGB-Arduino no invasivo para la monitorización en tiempo real de Fe³⁺ y Cu²⁺ mediante análisis óptico. El sistema permitió estimar las concentraciones de los analitos bajo condiciones altamente corrosivas sin necesidad de muestreo continuo, facilitando el control del proceso y reduciendo los tiempos de espera entre etapas.Finalmente, la tesis demuestra la viabilidad de la electrodeposición directa de cobre a partir de lixiviados ricos en hierro sin necesidad de eliminarlo previamente. Aunque la presencia de Fe²⁺ afecta a la eficiencia de corriente, se obtuvieron depósitos de cobre con purezas cercanas al 99,9%. Además, el Fe²⁺ remanente en disolución puede recircularse hacia la etapa de oxidación biológica, donde es regenerado a Fe³⁺ y reutilizado como agente lixiviante. Esta estrategia cierra el ciclo del hierro, minimiza el consumo de reactivos y reduce la generación de residuos secundarios.En conjunto, esta tesis contribuye al desarrollo de un proceso de biolixiviación en circuito cerrado más compacto, eficiente y operacionalmente simplificado para la minería urbana sostenible y el reciclaje de RAEE.
  

• NEPAL, ANIMESH: Origins of interface jumps, pinning and hysteresis during cyclic fluid displacements
  
  Autor/a: NEPAL, ANIMESH
  Programa: INGENIERÍA DEL TERRENO
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 09/06/2026
  Fecha de lectura: 17/07/2026
  Hora de lectura: 10:30
  Lugar de lectura: ETSECCPB.UPC, Campus NordBuilding B1. Classroom: 003C/Jordi Girona, 1-308034 Barcelona
  Director/a de tesis: DENTZ, MARCO | HIDALGO GONZÁLEZ, JUAN JOSÉ
  Resumen de tesis: Los desplazamientos de fluidos inmiscibles en medios porosos están gobernados por la interacción entre las fuerzas capilares, la geometría de poro, la humectabilidad y las fuerzas que impulsan el desplazamiento. Bajo condiciones cuasiestáticas, esta interacción da lugar a configuraciones metaestables, reorganizaciones abruptas e inmovilización de la interfaz, así como histéresis macroscópica en la relación entre presión y saturación. Esta tesis desarrolla un marco a escala de poro para explicar cómo emergen estos fenómenos y cómo pueden predecirse. El trabajo combina experimentos de laboratorio, simulaciones numéricas en dos y tres dimensiones, y modelos analíticos derivados del balance hidrostático--capilar de presiones y mediante argumentos sobre la energía interfacial. La investigación avanza desde geometrías de poro único (ink-bottle y capilares ondulados) hasta medios porosos conectados (medios porosos homogéneos y heterogéneos), permitiendo la identificación directa de mecanismos fundamentales y sus efectos colectivos.En las geometrías de poro único (ink-bottle), los resultados muestran que el comportamiento de la interfaz está controlado por una condición geométrica crítica: por debajo de este umbral, las interfaces evolucionan suavemente; por encima, se vuelven inestables y saltan, dando lugar a histéresis durante la imbibición y el drenaje. La ocurrencia y magnitud de los saltos dependen del ángulo de contacto, la tensión superficial y el ángulo de la constricción, y son reproducidas con precisión por la teoría. La tesis demuestra mediante el análisis de dos capilares diferentes (ink-bottle y capilar ondulado) que la forma de la impulsión de la interfaz es también un parámetro de control primario. Bajo un desplazamiento cíclico controlado por la presión, los saltos y la histéresis surgen de la pérdida de estabilidad interfacial. En cambio, bajo un desplazamiento controlado por el volumen, las restricciones de volumen impuestas suprimen las transiciones a saltos, eliminan la histéresis capilar y fuerzan a la interfaz a retrazar trayectorias idénticas de imbibición y drenaje, aunque la inmovilización de la interfaz puede seguir ocurriendo. En el régimen controlado por volumen, el fluido puede recorrer configuraciones interfaciales tensionales inaccesibles bajo desplazamiento controlado por la presión, confirmando que la elección del modo de impulsión de la interfaz puede desacoplar la inmovilización de la interfaz y la histéresis. En capilares ondulados, una variación suave de la curvatura evita la inmovilización de la interfaz, sin embargo, el desplazamiento controlado por la presión puede activar saltos interfaciales. Un análisis basado en la energía del sistema muestra que los cambios de presión impulsan transiciones de tipo punto de silla entre los mínimos locales de energía, produciendo saltos e histéresis. Esto ofrece un criterio simple de aparición de los saltos, que vincula el ángulo de contacto con la geometría del capilar ondulado. Extendiendo estos hallazgos a medios porosos, la tesis muestra que los canales de poro homogéneos pueden representarse mediante capilares ondulados que reproducen los patrones clave de presión-saturación, incluidos saltos y ciclos de histéresis. En medios porosos heterogéneos, una mayor variabilidad geométrica genera reorganizaciones colectivas intermitentes, conocidas como saltos de Haines, así como histéresis y memoria de punto de retorno durante ciclos internos, lo que evidencia un paisaje energético rugoso con trayectorias dependientes de la historia. En conjunto, estos resultados establecen un vínculo mecanístico coherente entre la metaestabilidad a escala de poro y la histéresis macroscópica. El marco proporciona herramientas predictivas para controlar la eficiencia del desplazamiento y la disipación de energía en aplicaciones como el secuestro de CO2, la recuperación de petróleo, la microfluídica y el transporte capilar en sistemas porosos naturales y artificiales.