RESUM
Aquesta tesi desenvolupa una eina numèrica per a l’anàlisi de fluxos torrencials en zones d’alta muntanya. La formulació es basa en un enfocament eulerià bifàsic, newtonià i incompressible, combinat amb un mètode de level set per capturar la superfície lliure. Una de les principals contribucions de la tesi és la millora de les propietats de conservació de massa i energia en formulacions eulerianes bifàsiques. S’afegeix un terme de font de massa coherent per corregir les pèrdues de massa intrínseques del mètode level set, i s’introdueix una estratègia de fraccionament en tres passos que garanteix les propietats de conservació d’energia de l’esquema numèric per al problema acoblat de Navier–Stokes i la convecció de la superfície lliure. La formulació també s’estén a reologies no newtonianes, fet que permet reproduir comportaments de flux més complexos presents en esdeveniments de moviments de massa. Igualment, es proposa un mètode que adapta les condicions de contorn habituals en CFD dins d’un marc bifàsic per a fluxos hidràulics, permetent capturar amb precisió tant règims supercrítics com subcrítics. També es desenvolupa una eina de tipus “caixa negra” per generar malles tridimensionals de terreny, produint geometries derivades de dades reals i facilitant-ne l’aplicació a escenaris de risc per moviments de massa. El marc proposat es valida mitjançant casos teòrics, experimentals i a escala real. Entre aquests casos, destaca especialment el col·lapse glacera–roca de Chamoli (Índia, 2021), que demostra la capacitat de l’eina desenvolupada per reproduir un esdeveniment torrencial de gran escala i confirma la seva idoneïtat per a l’anàlisi del risc associat als fluxos de massa en alta muntanya.
Comitè
- Pendent de confirmació
- Pendent de confirmació
- Pendent de confirmació
Directors de tesi:
- Riccardo Rossi Bernocoli
- Rubén Zorrilla Martínez
CANDIDATA
Uxue Chasco treballa amb el grup Kratos Multiphysics al CIMNE, dins del clúster de recerca de Càlculs multifísics a gran escala. La seva recerca se centra en el desenvolupament d’eines numèriques avançades per a la simulació 3D de fluxos torrencials en alta muntanya, abordant específicament la conservació de massa i energia en formulacions bifàsiques.