Windows10版OpenFOAMのインストール方法

Ubuntu 20.04LTS & OpenFOAM® v1912

 Windows10で利用可能になった、「Windows Subsystem for Linux」を利用して、仮想環境を構築することなくWindows10マシン上でOpenFOAMを利用するためのインストール方法を紹介します。
 なお、今回インストールするバージョンはLinuxがUbuntu 20.04LTS、OpenFOAMはOpenCFD版のv1912(Windows10 Native)になります。

インストレーションビデオ(約11分)

 Windows Subsystem for Linuxの有効化方法から、Linux(Ubuntu)、OpenFOAMのインストールまでの一連の操作をビデオにしました。細かいコマンド等は、下の説明ならびにダウンロードサイトの説明を参考にしてください。
 なお、インストールするマシンの状態により表示される内容が異なる場合があります。

Windows Subsystem for Linuxの有効化

 まずはWindows Subsystem for Linuxを有効化します。
 左下のスタートメニューから「設定(歯車アイコン)」を開きます。
 表示された設定メニューのなかから「アプリ」を選択(クリック)します。

 アプリの機能のページにある「プログラムと機能」を選択します。 なお、このリンクがウィンドウの幅によっては下にある場合があります。

 新しいウィンドウが開きます。
 ウィンドウ左にある「Windowsの機能の有効化または無効化」をクリックします。

 さらにウィンドウが開きます。
 リストの中から「Windows Subsystem for Linux」にチェックをして「OK」します。

 少し処理の時間があります。
 その後、下の画面になったら有効化をするために、一旦再起動します。

Linux(Ubuntu)のインストール

 次にLinux(Ubuntu)のインストールに移ります。 今回はMicrosoft Storeからインストールします。
 スタートメニューのアプリケーション一覧から「Microsoft Store」を起動します。
 Microsoft Storeの画面右上に検索アイコンがありますので、検索窓に「Ubuntu」と入力します。
 バージョンがいくつか表示されますが、基本的には最新版(今回の場合は20.04 LTS)を選びます。

 クリックをするとUbuntuのインストール画面になります。
 「入手」をクリックしてUbuntuをインストールします。
 ※ダウンロード後「インストール」ボタンが表示される場合があります。
 ※Microsoftアカウントが必要な場合があります。

 Ubuntsuのダウンロードとインストールが終了すると、起動ボタンがアクティブになります。

 WindowsへのUbuntuのインストールは終了しましたが、このあとUbuntu本体のセットアップが必要です。
 インストール後アクティブになる「起動」ボタンか、WindowsのスタートメニューからUbuntuを起動します。
  はじめてUbuntuを起動したときは、自動的にセットアップのプロセスになります。 その後ユーザー名(Ubuntuのみで使用)とパスワード(Ubuntuのみで使用)を登録します。

 Ubuntuのセットアップが終了すると、最後に「$」が表示され、入力待ち状態になります。 (セットアップには少々時間がかかります)
 これで、インストール作業は終了です。

【Ubuntuのアップデート作業】

 Ubuntuのインストール後、最新のモジュールにアップデートをします。
 入力待ちの状態(「$」が表示されている状態)でコマンドを入力します。

  $ sudo apt update

 この処理が終了したら、続けて

  $ sudo apt upgrade

 途中、Ubuntuのパスワードを聞かれる場合があります。また処理を続けるための(Y/n)の入力が必要ですので、その場合は「Y」で続行します。
 少々時間がかかりますが、最後に入力待ち状態になったらアップデート処理は終了です。

OpenFOAMのインストール

 今回インストールするOpenFOAMはOpenCAE版(ESI版)のv1912です。 インストール方法は下記サイトの手順に従ってください。
 冒頭のインストレーションビデオでは、一連の操作が全部収録されていますが、ここでは手順の概略を紹介します。
 まず、OpenFOAMのサイトを開きます。

OpenCAE版 OpenFOAMのサイト
https://www.openfoam.com/

 トップメニューの中の「Download」から「Windows 10 native」を選びます。
 移動先の OpenFOAM® Installation on Windows 10 のページに、モジュールのダウンロードリンクとインストール方法、テスト方法が記載されています。

【OpenFOAMのダウンロード】

 OpenFOAMのインストールモジュールは、Install OpenFOAM項目の下にある、「OpenFOAM-v1912-windows10.tgz」のリンクです。

 リンクをクリックすると別のダウンロードサイトが開き、自動的にダウンロードが始まります。 通常、ダウンロードファイルは下記に保存されます。
  C:\ユーザー\<ユーザー名>\ダウンロード
 サイトの説明もこのフォルダへダウンロードされたものとして説明されていますので、ダウンロード後そのままにしておきます。

【OpenFOAMのインストール】

 いよいよOpenFOAMをインストールします。
 まず、Ubuntuを起動します。
 次に、OpenFOAMにインストール方法が記載されていたページ( OpenFOAM® Installation on Windows 10 )を開きます。
 「Install OpenFOAM」の項目に1から5のステップがありますが、現在、2まで終了しました。3から5には点線で囲われた5つのコマンドがありますので、これを順番に実行していきます。
 コマンド中の<USER>はWindowsのユーザー名(ログイン名)になりますので、コマンドを実行する前に書き換える必要があります。 なお「$USER」というコマンドが出てきますが、こちらはそのままにします。

 ※コマンドは基本的にコピーペーストでOKです。OpenFOAMのサイトにあるコマンドを[CTRL]+Cでコピーし、Ubuntuではマウスの右クリックでペーストできます。

 途中、数分処理に時間がかかるところがありますが、最後のコマンドを実行して、「$」が返ってきたらインストールは終了です。

【環境設定】

 OpenFOAM本体のインストールではありませんが、Ubuntu上でOpenFOAMを実行するための環境設定を行います。
 「Configure the bash-shell to run OpenFOAM」項目の2つのコマンドを実行します。

OpenFOAMインストールの確認

 最後に正常にインストールが出来たか、用意されているチュートリアルデータを実行して確認します。 インストール方法が説明されているページの一番したに「Check everything is OK」の項目がありますので、インストール時と同様、順番にコマンドを実行していきます。

 コマンドの最後から2つめ、「icoFoam」が計算実行のコマンドになります。問題無く終われば、各時間の情報と最後にENDの表記になります。何かしら問題があった場合には、計算中に出力されるリストの中にERRORの表記があるはずです。
 最後に<計算名>.foamの空ファイルを作れば、ParaViewなどで読み込み、結果を表示することができます。

おことわり
 インストール方法はインストールするPCの環境、モジュールのバージョンなどによって変更される場合があります。 また、本ページの方法は数ある方法の1つであり、様々な環境での検証は行われておりません。