Numerical simulation of fast transient phenomena in fluid-structure systems

In this master thesis the Fast Transient Fluid-Structure interaction is studied. The goal is to understand the numerical methods behind the models that simulate this phenomena, in order to be able to reproduce them in two examples

Numerical modelling of multi-phase multi-component reactive transport in the Earth's interior

This is a pre-copyedited, author-produced PDF of an article accepted for publication in Geophysical journal international following peer review. The version of record Oliveira, B., Afonso, J., Zlotnik, S., Diez, P. Numerical modelling of multi-phase multi-component reactive transport in the Earth's interior. "Geophysical journal international", 1 Gener 2018, vol. 212, núm. 1, p. 345-388 is available online at: https://doi.org/10.1093/gji/ggx399.We present a conceptual and numerical approach to model processes in the Earth's interior that involve multiple phases that simultaneously interact thermally, mechanically and chemically. The approach is truly multiphase in the sense that each dynamic phase is explicitly modelled with an individual set of mass, momentum, energy and chemical mass balance equations coupled via interfacial interaction terms. It is also truly multi-component in the sense that the compositions of the system and its constituent thermodynamic phases are expressed by a full set of fundamental chemical components (e.g. SiO$_2$, Al$_2$O$_3$, MgO, etc) rather than proxies. In contrast to previous approaches these chemical components evolve, react with, and partition into, different phases with different physical properties according to an internally-consistent thermodynamic model. This enables a thermodynamically-consistent coupling of the governing set of balance equations. Interfacial processes such as surface tensions and/or surface energy contributions to the dynamics and energetics of the system are also taken into account. The model presented here describes the evolution of systems governed by Multi-Phase Multi-Component Reactive Transport (MPMCRT) based on Ensemble Averaging and Classical Irreversible Thermodynamics principles. This novel approach provides a flexible platform to study the dynamics and non-linear feedbacks occurring within various natural systems at different scales. This notably includes major-and trace-element transport, diffusion-controlled trace-element re-equilibration or rheological changes associated with melt generation and migration in the Earth's mantle.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

Regeneración de la Bahía de Pasaia: remodelación del Puerto Interior

El presente proyecto tiene como objeto el estudio de viabilidad de la reordenación del puerto de Pasaia, así como la regeneración íntegra de la bahía junto al cambio de uso de muelles. También se incluye el análisis de las repercusiones económicas, sociales y ambientales de su construcción y explotación. El proyecto consta de dos partes diferenciadas. Las acciones destinadas a la remodelación del puerto actual, y la propuesta de ordenación con un puerto deportivo y paseo marítimo. La primera parte definiendo nuevos espacios para mercancías por contenedores y mejoras de funcionamiento interno, mientras que la última parte está desarrollada a nivel de planificación. La definición de la nueva infraestructura portuaria contiene anejos, planos y el presupuesto necesario para entender y valorar la obra

Regeneración de la Bahía de Pasaia: remodelación del Puerto Interior

El presente proyecto tiene como objeto el estudio de viabilidad de la reordenación del puerto de Pasaia, así como la regeneración íntegra de la bahía junto al cambio de uso de muelles. También se incluye el análisis de las repercusiones económicas, sociales y ambientales de su construcción y explotación. El proyecto consta de dos partes diferenciadas. Las acciones destinadas a la remodelación del puerto actual, y la propuesta de ordenación con un puerto deportivo y paseo marítimo. La primera parte definiendo nuevos espacios para mercancías por contenedores y mejoras de funcionamiento interno, mientras que la última parte está desarrollada a nivel de planificación. La definición de la nueva infraestructura portuaria contiene anejos, planos y el presupuesto necesario para entender y valorar la obra

Numerical simulation of fast transient phenomena in fluid-structure systems

In this master thesis the Fast Transient Fluid-Structure interaction is studied. The goal is to understand the numerical methods behind the models that simulate this phenomena, in order to be able to reproduce them in two examples

Regeneración de la Bahía de Pasaia: remodelación del Puerto Interior

El presente proyecto tiene como objeto el estudio de viabilidad de la reordenación del puerto de Pasaia, así como la regeneración íntegra de la bahía junto al cambio de uso de muelles. También se incluye el análisis de las repercusiones económicas, sociales y ambientales de su construcción y explotación. El proyecto consta de dos partes diferenciadas. Las acciones destinadas a la remodelación del puerto actual, y la propuesta de ordenación con un puerto deportivo y paseo marítimo. La primera parte definiendo nuevos espacios para mercancías por contenedores y mejoras de funcionamiento interno, mientras que la última parte está desarrollada a nivel de planificación. La definición de la nueva infraestructura portuaria contiene anejos, planos y el presupuesto necesario para entender y valorar la obra

A Lagrangian-Eulerian finite element algorithm for advection-diffusion-reaction problems with phase change

This paper presents a particle-based Lagrangian–Eulerian algorithm for the solution of the unsteady advection–diffusion–reaction heat transfer equation with phase change. The algorithm combines a Lagrangian formulation for the advection + reaction problem with the Eulerian-based heat source method for the diffusion + phase change problem. The coupling between the Lagrangian and Eulerian subproblems is achieved with a phase change detector scheme based on a local latent heat balance and a consistent/conservative interpolation technique between Lagrangian particles and the Eulerian grid. This technique makes use of an auxiliary (finer) Eulerian grid that provides a simple and efficient method of tracking internal heterogeneities (e.g. phase boundaries), allows the use of higher order integration quadratures, and facilitates the implementation of multiscale techniques. The performance of the proposed algorithm is compared against one- and two-dimensional benchmark problems, i.e. pure rigid-body advection, isothermal and non-isothermal phase change, two-phase advective heat transfer and chemical reactions coupled with diffusion and advection. The numerical results confirm that the proposed solution method is accurate, oscillation-free and useful for and applicable to a wide range of fully coupled problems in science and engineering.27 page(s

Vídeo-taller de cónicas y cuadráticas. Problema

Segona part del vídeo-taller sobre còniques i quadràtiques per a l'assignatura Fonaments matemàtics impartida per M. Rosa Estela als estudiants de primer curs d'Enginyeria Civil, UPCVídeo-taller sobre còniques i quadràtiques amb plantejament i resolució d'un problem

Vídeo-taller de cónicas y cuadráticas. Teoría

Vídeo-taller per revisar conceptes de l'assignatura Fonaments matemàtics impartida per M. Rosa Estela als alumnes de primer curs del grau en Enginyeria Civil, UPCRevisió de conceptes sobre les còniques i les quàntiques: circumferència, hipèrbola, el·lipse i paràbola

Vídeo-taller en trigonometría. Teoría

Presentació per revisar conceptes al voltant de la trigonometria en l'assignatura Fonaments matemàtics impartida per M. Rosa Estela als estudiants de primer curs d'Enginyeria Civil, UPCVídeo-taller de revisió de conceptes trigonomètrics, relacions i definicion