Updated on 2026/03/05

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ONISHI RYO
 
Organization
Institute of Integrated Research Supercomputing Research Center Professor
Title
Professor
Homepage
https://www.turb.gsic.titech.ac.jp/en/Members/onishiryo.html
Profile
詳細はリンク先ＨＰをご参照ください。
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News & Topics

Degree

  • phD (Engineering) ( Kyoto University )

Research Interests

  • 衝突成長

  • 逆解析

  • 大規模並列計算

  • 混相乱流

  • 流体工学

  • 豪雨予測

  • 地球温暖化問題

  • 気泡・液滴

  • 降雨

  • 気液界面

  • 熱物質輸送

  • 粒子間衝突

  • 風波乱流

  • 混相流

  • 乱流衝突

  • 反応流

  • Turbulent Flow

  • 成層流

  • 乱流

Research Areas

  • Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Fluid engineering

  • Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Thermal engineering

Education

  • Kyoto University   Engineering   Department of Mechanical Engineering

    - 2005

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  • Kyoto University

    - 2005

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    Country： Japan

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Research History

  • Tokyo Institute of Technology   Global Scientific Information and Computing Center   Associate Professor

    2020.4

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  • Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology

    2014.4 - 2020.3

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  • インペリアル・カレッジ・ロンドン   航空工学科   客員研究員（日本学術振興会 海外特別研究員）

    2011.4 - 2013.3

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  • Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology   Research Scientist

    2005.11 - 2014.3

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  • National Institute for Environmental Studies   NIES Postdoctoral Fellow

    2005.4 - 2005.10

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Professional Memberships

Committee Memberships

  • The Japan Society of Mechanical Engineering   Student Member  

       

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    Committee type：Academic society

    The Japan Society of Mechanical Engineering

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Papers

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MISC

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Awards

  • The Ryumon Award

    2014.2   Japan Society of Fluid Mechanics  

    ONISHI Ryo

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  • ベストCFDグラフィックス・アワード最優秀賞（共著）

    2012.12   日本流体力学会 第26回数値流体力学シンポジウム  

    大西 領

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  • The JACM Young Investigator Award

    2012.7   Japan Association for Computational Mechanics  

    ONISHI Ryo

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  • The Best CFD Graphics Award (1st Prize)

    2010.12   The Japan Society of Fluid Mechanics  

    ONISHI Ryo

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  • The Commendation for Science and Technology by the Minister of Education, Culture, Sports, Science and Technology, The Young Scientists’ Prize

    2009.4   Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology  

    ONISHI Ryo

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  • Japan Society of Mechanical Engineering, Encouraging Prize (Research)

    2008.4  

    ONISHI Ryo

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Research Projects

  • ４次元超解像データ同化法による都市街区微気象予測の実現

    Grant number：25H00715  2025.4 - 2029.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    大西 領

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    Grant amount：\46020000 （ Direct Cost: \35400000 、 Indirect Cost：\10620000 ）

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  • Harmonic prediction of micro-meteorology by means of the integrated technology of AI and physics simulations

    Grant number：20H05751  2020.10 - 2023.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)

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    Grant amount：\67990000 （ Direct Cost: \52300000 、 Indirect Cost：\15690000 ）

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  • Micro-meteorology control: Integrated technology of harmonic prediction and active monitoring of micro-meteorology for future autonomous society

    Grant number：20B207  2020.10 - 2023.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)

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  • Strategic promotion of micro-meteorology control science

    Grant number：20H05750  2020.10 - 2023.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)

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    Grant amount：\3640000 （ Direct Cost: \2800000 、 Indirect Cost：\840000 ）

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  • 拡張潤滑理論による分散混相流中の非平衡輸送問題への展開

    Grant number：20K20972  2020.7 - 2023.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    竹内 伸太郎, 大西 領, 田川 義之, 梶島 岳夫

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    Grant amount：\6370000 （ Direct Cost: \4900000 、 Indirect Cost：\1470000 ）

    本研究課題では、流体中に分散的に存在する界面が近接する際に発生する潤滑が、流れ場全体に及ぶような影響を与えることを、数値計算・実験を通して解析し、代表者が提案した拡張潤滑モデルを通して理解する。
    2021年度は、液体中に置かれた溶媒と溶質を透過させる膜に働く潤滑効果が支配的となるような問題を設定し、溶媒・溶質の膜透過流束を高精度に解く数値解法を開発した。ユニークな点は、流れ場の圧力方程式に、膜上における圧力と濃度の不連続量を採りこんだことである。狭い流路内で溶媒と溶質を透過する膜に流路壁と相対速度を与える問題を設定し、波状および円形の膜に対して膜透過流束（溶媒・溶質）が潤滑から受ける影響を解析した。波状膜については、膜透過流束成分の高次成分を含む数理モデルの構築をとおして、膜および流路形状のパラメーターが溶媒・溶質の流束に及ぼす効果を特定した。さらに数値解析解との比較を通してその効果を確認することで、潤滑が非平衡輸送現象に与える影響の一端を明らかにした。
    さらに拡張潤滑モデルを移動壁面上の液滴浮遊現象の問題に適用した。浮遊液滴と移動壁面間の空気膜の厚さを拡張潤滑モデルより推定するアルゴリズムを構築し、実験結果と比較した結果、良好な一致を得た。
    また粒子混相流における実用的な潤滑アルゴリズムの構築として、物体を１０個程度以下の格子で解像する低解像度の境界埋め込み法でも適用可能な簡易な潤滑力補正手法を開発した。本補正手法では、潤滑層補正用のフィルタ格子を導入し、潤滑層を含むフィルタ格子内のみの情報から潤滑力を補正する。2021年度は、実際に補正手法を用いて、接近する２粒子の運動を計算し、潤滑層による反発力および引き込み力を10%程度の誤差という実用的な精度の範囲で再現できることを確認した。

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  • Three-dimensional super-resolution for realtime prediction of turbulent heat transport

    Grant number：20H02074  2020.4 - 2024.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

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    Grant amount：\13910000 （ Direct Cost: \10700000 、 Indirect Cost：\3210000 ）

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  • Investigation and modelling of air-sea heat and momentum transfer under strong hurricane

    Grant number：19KK0087  2019.10 - 2024.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

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    Grant amount：\18330000 （ Direct Cost: \14100000 、 Indirect Cost：\4230000 ）

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  • 自然と調和する自律制御社会のための気象情報インフラ構築

    2018 - 2019

    科学技術振興機構  戦略的な研究開発の推進 未来社会創造事業 探索加速型 

    大西 領

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    Authorship：Principal investigator 

    未来都市では、様々な種類の自動・自律システムが気象と社会・経済のリアルタイム予測情報にアクセスしながら協調連携する世界が想定され、安全安心、かつ、自然と調和した社会が持続的に維持されることが望まれる。 このような未来都市の実現を目指し、本課題では、ヒト・モノが集中し、気象と社会経済活動が密接にリンクする密集ビル街区を対象に、モデリングとAIの融合新技術によってサイバー世界に超高精細気象情報インフラを構築する。さらに、構築したインフラをベースに、計測、予測と制御(サービス)から構成されるスマートなサイバー空間を実現し、実世界との間に情報のやり取りを通したフィードバックループを適切に構成することにより、自然と調和した自律制御社会が実現可能であることを実証する。

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    J-GLOBAL

  • Numerical simulations of turbulent collisions of spherical and non-spherical large particles

    Grant number：16H04271  2016.4 - 2020.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    ONISHI Ryo

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    Grant amount：\16250000 （ Direct Cost: \12500000 、 Indirect Cost：\3750000 ）

    In order for contributing to improve the prediction of frequent localized heavy rainfall, we aim to construct a rapid growth model of rainfall and snow particles (spherical and non-spherical large particles) considering the effects of turbulence in clouds. Focusing on the collision growth process, we have established a large-scale parallel numerical simulation method that calculates collision statistics while resolving particles moving in turbulence and the flow around them. We have obtained detailed collision statistics under various conditions, on which the turbulent collision model of spherical and non-spherical large particles will be based. Furthermore, we have developed a reliable lubrication model that can estimate the lubrication layer force with finite grids. This model can contribute to develop a reliable collision model for rainfall and snow particles that can consider the effects of turbulence.

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  • Experimental investigation of momentum and scalar transfer mechanism across the air-water interface with wave breaking at extremely high wind speeds

    Grant number：25249013  2013.4 - 2016.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    KOMORI SATORU, KUROSE RYOICHI, TAKAGAKI NAOHISA, SUZUKI NAOYA

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    Grant amount：\43680000 （ Direct Cost: \33600000 、 Indirect Cost：\10080000 ）

    Heat and mass transfer coefficients were measured in a big wind-wave tank. The measurements show that the wind speed dependence on heat and mass transfer coefficients at extremely high wind speeds is different to that at normal wind speeds and the coefficients rapidly increase with increasing wind speed. The effects of fetch on mass transfer across the wind-sheared air-water interface is negligibly small at normal wind speeds. In addition, the momentum and heat transfer fluxes under tropical cyclones were evaluated using our new momentum and heat transfer models and the intensities of tropical cyclones were forecasted by both our new and conventional models. The predictions show that our new models are more reliable than conventional models.

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  • Numerical study of turbulent mixing of evaporating inertial droplets

    Grant number：24760152  2012.4 - 2015.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    ONISHI Ryo

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    Grant amount：\4420000 （ Direct Cost: \3400000 、 Indirect Cost：\1020000 ）

    We have developed the Lagrangian cloud simulator (LCS), which simulates droplet growth in air turbulence. The LCS adopts the Euler-Lagrangian framework and can provide reference data for cloud microphysical models by tracking the growth of particles individually. The LCS code is highly optimized for massive parallel simulations by means of the shared- and distributed-memory parallelizations. We have performed the LCS for different particle Stokes numbers, different saturation levels and different Reynolds numbers. The results quantify the influence of the turbulent mixing of droplets on the evaporation process for the first time.

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  • Collisions of inertial droplets in high Reynolds number flow

    Grant number：21760143  2009 - 2010

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    ONISHI Ryo

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    Authorship：Principal investigator  Grant type：Competitive

    Grant amount：\4290000 （ Direct Cost: \3300000 、 Indirect Cost：\990000 ）

    A high-performance parallel code for particle-immersed turbulence has been developed to investigate turbulent collisions of inertial particles in air turbulence. The code adopts our original forcing method, named reduced communication forcing, to achieve a stationary state. The code has enabled us to obtain the statistics concerning turbulent collision frequency in as high as Re_λ=340, where Re_λ is Taylor microscale based Reynolds number. This data has revealed that a conventional collision frequency model underestimates turbulent collision frequency in high Re_λ flows.

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  • Heat transfer mechanism on solar radiation through clouds and aerosols in atmospheric turbulence

    Grant number：20686015  2008 - 2011

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

    KUROSE Ryoichi, KOMORI Satoru, ONISHI Ryo

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    Grant amount：\25350000 （ Direct Cost: \19500000 、 Indirect Cost：\5850000 ）

    In order to increase the accuracy of numerical predictions of climate change, it is of importance to clarify the mechanism of energy transfer from sun though clouds and aerosols in atmospheric turbulence and to precisely model it. In this study, we clarified the effects of droplet(i. e. cloud droplet) evaporation and temperature difference between droplet and ambient air on the drag force and wake structure behind droplet, and the effects of turbulence on the solar radiation, namely transmittance, reflectance and absorptance in clouds, in terms of lab-scale experiments and numerical simulations.

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  • 高レイノルズ数流れにおける雲粒の衝突頻度因子の導出法の開発

    Grant number：18760137  2006 - 2007

    文部科学省  科学研究費補助金(若手研究(B))  若手研究(B)

    大西領

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    Authorship：Principal investigator  Grant type：Competitive

    Grant amount：\3500000 （ Direct Cost: \3500000 ）

    様々な大きさの液滴が衝突成長する場合,どの大きさの液滴とどの大きさの液滴とが衝突したのかを特定できないため,衝突頻度(もしくは衝突頻度因子)を直接求めることは困難である.この困難を乗り越えるためには何らかの特別な方法が必要である.本研究では,逆解析という解析手法を用いることによりこの困難を乗り越えることを目的とする.本年度は,測定によって得られる液滴径分布の変化から液滴間の衝突頻度因子を推定するための"非線形"逆解析手法を開発した.これは昨年度に開発した"線形"逆解析手法をさらに発展させたものである.また,直接数値計算(Direct Numerical Simulation, DNS)を用いて小型風洞を想定した数値実験を行うことにより,開発した逆解析手法の有効性を検証した.具体的にはDNSによって得られた液滴径分布の変化から本逆解析手法によって衝突頻度因子を導出し,その導出結果とDNSによる衝突頻度因子データとを比較した.ただし,最も理想的な場合を想定し,液滴は定常な乱流中で衝突のみによって成長すると考えた.なお,凝縮成長を伴う場合や減衰乱流中での試計算を行った結果,凝縮成長や流れ場の非定常性は無視しうると考えた.検証の結果,本研究で開発した線形および非線形逆解析手法を用いれば,最も重要である最頻半径付近の衝突頻度因子を高い精度で推定可能であることがわかった.ただし,線形逆解...

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  • Scalar Transfer Mechanisms at the Sheared Air-Water Interface : Estimation of Scalar Transfer Rate

    Grant number：14102016  2002 - 2006

    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology  Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(S))  基盤研究(S)

    Satoru KOMORI, 三角隆太, 鈴木靖, 大西領, 松本充弘, 伊藤靖仁, 長田孝二, 鈴木直弥, 黒瀬良一

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    Authorship：Collaborating Investigator(s) (not designated on Grant-in-Aid)  Grant type：Competitive

    Grant amount：\101270000 （ Direct Cost: \77900000 、 Indirect Cost：\23370000 ）

    It is of great importance to investigate scalar (heat and mass) transfer mechanism across the air-sea interface in order to improve the reliability of predictions for global warming. However, previous sub-models used in a general circulation model for predicting heat and mass transfer velocities across the air-sea interface have been based on the simple assumption that the transfer velocities are proportional to wind velocity over the ocean surface. This rough assumption reduces the reliability of the sub-models. The aim of this study is, therefore, to clarify the scalar transfer mechanism ...

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  • 乱流中での粒子間衝突

    2002

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    Grant type：Competitive

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  • 乱流混合反応機構に及ぼす温度成層効果

    2000 - 2005

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    Grant type：Competitive

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