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  1. CFD中文网
  2. OpenFOAM
  3. Windows 环境安装部署 OpenFOAM-v2106 及 ParaView 保姆级教程

Windows 环境安装部署 OpenFOAM-v2106 及 ParaView 保姆级教程

已定时 已固定 已锁定 已移动 OpenFOAM
1 帖子 1 发布者 36 浏览
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    martinliu
    写于 最后由 martinliu 编辑
    #1

    作者:牛马丁

    本人是OpenFOAM初学者,在安装OpenFOAM过程中遇到了很多问题,感谢前辈们的无私分享,才能一一解决。
    吃水不忘挖井人,本人几经折腾终于有了点心得,遂总结了这篇经验帖以造福后人,前辈们的帖子放在末尾以供参考。

    目录

    1. 安装WSL2

    2. 配置OpenFOAM安装环境

      • 2.1 下载源码
      • 2.2 安装所需库
      • 2.3 配置编译环境
    3. 编译OpenFOAM

    4. 检查安装

      • 4.1 方式一
      • 4.2 方式二
    5. 安装ParaView Windows版本

      • 5.1 下载/安装Windows版本的ParaView
      • 5.2 添加系统环境变量
      • 5.3 修改paraFoam脚本
      • 5.4 建立Windows文件夹下的OpenFOAM算例运行目录
      • 5.5 ParaView 远程桌面闪退问题

    1 安装WSL2

    因为OpenFOAM在Linux环境下运行,所以要在Windows中配置Linux环境。本文选用的是微软的Windows Subsystem for Linux(简称WSL)子系统。

    对于windows10版本2004版本及更新版本或者windows11,可以直接一行命令符安装,方法如下:

    • Windows搜索powershell,以管理员身份启动

    • 方法一(不指定版本): 在控制器中输入命令:

    wsl --install
    

    等待安装完成后重启电脑。

    • 方法二(指定版本): 输入如下命令安装Ubuntu 20.04 LTS版本:
    wsl --install Ubuntu-20.04
    
    • 输入用户名和密码完成安装。

    • 如果是Win10系统,WSL默认版本为1.0,可以手动设置为2.0(Win11可忽略):管理员运行powershell,输入:

    wsl --set-default-version 2
    

    因为WSL2比WSL1的性能提升很多。

    Tips: 建议在微软商店下载终端应用,在终端中启动Ubuntu

    更详细的教程可以参考:Windows 10 安装配置WSL2(ubuntu20.04)教程 超详细

    2 配置OpenFOAM安装环境

    2.1 下载源码

    对于OpenFOAM-v2106,需要下载的源码包括:

    Source: https://sourceforge.net/projects/openfoam/files/v2106/OpenFOAM-v2106.tgz/download

    因为本帖使用基于Windows的ParaView,所以可以不必下载/编译ThirdParty文件。

    2.2 安装所需库

    • 逐行复制如下命令安装OpenFoam必要库:
    sudo apt-get update
    
    sudo apt-get install build-essential autoconf autotools-dev cmake gawk gnuplot
    
    sudo apt-get install flex libfl-dev libreadline-dev zlib1g-dev openmpi-bin libopenmpi-dev mpi-default-bin mpi-default-dev
    
    sudo apt-get install libgmp-dev libmpfr-dev libmpc-dev
    
    sudo apt-get install libfftw3-dev libscotch-dev libptscotch-dev libboost-system-dev libboost-thread-dev libcgal-dev
    
    • 逐行复制如下命令安装ThirdParty必要库:(如果使用windows版本ParaView,这一部分可以忽略掉)
    # 这里可以不执行,因为可以使用Win版ParaView
    sudo apt install paraview-dev
    
    # 这里最好还是执行一下
    sudo apt install cmake qtbase5-dev qttools5-dev qttools5-dev-tools libqt5opengl5-dev libqt5x11extras5-dev libxt-dev
    

    2.3 配置编译环境

    • 创建目录文件夹并进入,终端输入:
    mkdir $HOME/OpenFOAM
    
    cd $HOME/OpenFOAM
    
    • 拷贝源码到文件夹
      将下载好的源码拷贝到Windows桌面,输入cp命令拷贝,其中目录的盘符/c/和用户名myname根据情况替换:
    cp /mnt/c/Users/myname/Desktop/OpenFOAM-v2106.tgz .
    

    注意:路径后以空格加.结尾

    • 解压源码
      终端逐行运行:
    tar -xvf OpenFOAM-v2106.tgz
    
    • 配置环境变量
      终端运行:
    vim ~/.bashrc
    

    回车后打开bashrc文件,使用方向⬇键将光标移至最后一行,输入i进入编辑模式,在最后插入一行:

    source ~/OpenFOAM/OpenFOAM-v2106/etc/bashrc
    

    按Esc退出编辑模式,并输入:wq保存并退出。
    接着在命令行输入:

    source ~/.bashrc
    

    启动环境变量配置

    3 编译OpenFOAM

    • 测试安装环境
    foamSystemCheck
    
    • 移动到OpenFOAM目录($WM_PROJECT_DIR):
    foam
    

    注意:如果这一步失败了,说明环境变量配置不成功。

    • 编译OpenFOAM
    ./Allwmake -j -s -l
    

    Tips:根据测试,命令包含 -q (queue)有概率失败,原因未知。

    4 检查安装

    4.1 方式一

    输入如下命令:

    foamInstallationTest
    

    输出没有Error即可。

    注意: 对于OpenFOAM-v2106,输出可能包含critical error,但是经测试不影响使用;只要4.2的测试通过就行

    4.2 方式二

    • 测试案例中的算例,例如:
    foamTestTutorial -full incompressible/simpleFoam/pitzDaily
    
    • 也可以手动运行:
    # Create the user "run" directory:
    mkdir -p "$FOAM_RUN"
    # Change to the user "run" directory:
    run
    # Copy tutorial
    cp -r "$FOAM_TUTORIALS"/incompressible/simpleFoam/pitzDaily ./
    # Run the tutorial
    ( cd pitzDaily && blockMesh && simpleFoam )
    

    以上就是OpenFOAM-v2106程序的全部安装过程。
    接下来是后处理软件ParaView的Windows版本安装过程。

    5 安装ParaView Windows版本

    OpenFOAM可以在windows下的Linux子系统(WSL)安装,但是很麻烦的一个问题是WSL没有图形化的界面,只有一个控制台窗口,在后处理的过程中我们就没有办法直接调用paraFoam命令启动ParaView来对OpenFOAM的计算结果进行后处理。paraFoam的实质其实就是调用ParaView的一个脚本,我们可以重写此脚本,在调用windows下安装ParaView来对OpenFOAM的计算结果进行后处理。简单的步骤如下:

    5.1 下载/安装Windows版本的ParaView

    • 首先从ParaView的官网上下载ParaView的windows系通下的安装包,下载链接如下:
    https://www.paraview.org/download/
    
    • 对于OpenFOAM-v2106,选择ParaView-5.13.3-Windows-Python3.10-msvc2017-AMD64.zip这个版本;

    • 解压缩到对应文件夹即可。

    5.2 添加系统环境变量

    • windows搜索:查看高级系统设置,点击环境变量,在系统变量里找到Path,点击编辑:

    • 点击新建,将上一步解压目录里的bin/目录添加到Path中,例如:

    D:\Program Files\ParaView-5.13.3-Windows-Python3.10-msvc2017-AMD64\bin
    
    • 添加完成后,确定。

    5.3 修改paraFoam脚本

    • 打开WSL Ubuntu,进入paraFoam脚本所在目录,并进行备份:
    cd ~/OpenFOAM/OpenFOAM-v2106/bin
    
    sudo cp ~/OpenFOAM/OpenFOAM-v2106/bin/paraFoam ~/OpenFOAM/OpenFOAM-v2106/bin/paraFoam.bk
    
    • 使用windows资源管理器打开该目录:
    explorer.exe .
    
    • 使用记事本打开paraFoam文件,将所有内容替换为以下脚本:
    pre_para=`basename $PWD`
    para_file=${pre_para}.foam
    >${para_file}
    cmd.exe /c "paraview ${para_file}"
    rm ${para_file}
    
    • 为paraFoam加上可执行权限:
    sudo chmod +x paraFoam
    
    • 重启WSL Ubuntu

    5.4 建立Windows文件夹下的OpenFOAM算例运行目录

    基于以上修改,需要在Windows目录下运行OpenFOAM算例,否则在WSL Ubuntu目录下执行paraFoam会报错。

    • 首先在Windows目录里建立一个run文件夹,用于存放OpenFOAM算例,例如:
    D:\OpenFOAM_run
    
    • 然后启动Ubuntu,编辑环境变量:
    vim ~/.bashrc
    
    • 输入i进入编辑模式,在文件的末尾添加:
    win_run=/mnt/d/OpenFOAM_run
    
    • 按Esc退出编辑模式,并输入:wq保存并退出

    • 执行环境变量:

    source ~/.bashrc
    
    • 然后输入$win_run就可以直接跳转Windows目录:
    cd $win_run
    

    然后我们输入paraFoam就是启动windows下的ParaView对OpenFOAM计算结果进行处理了

    5.5 ParaView 远程桌面闪退问题

    当使用虚拟机或者远程桌面时,使用的GPU驱动为OpenGL,这种驱动不足以显示ParaView界面,以下是解决办法:

    • 下载,解压ParaView(使用5.13.3版本测试);
    • 下载release-msvc(使用20.0.6版本);
    • 在任意位置解压;
    • 复制 x64/opengl32.dll和 x64/libglapi.dll 到ParaView根目录: ParaView_Path/bin/
    • 打开windows命令提示符
    • 使用cd命令进入到ParaView根目录ParaView_Path/bin/
    • 输入:
    set MESA_GL_VERSION_OVERRIDE=4.5
    
    paraview.exe #启动paraview
    

    参考链接

    1. WSL调用Windows下的ParaView对OpenFOAM进行后处理
    2. OpenFOAM系列教程-1.3-运行并在Windows下用ParaView查看算例
    3. OpenFOAM系列教程-1.2.1-安装(OpenFOAM-v2106)
    4. OpenFOAM系列教程-1.1-安装Ubuntu
    5. How to run ParaView using Mesa on Windows
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