#はじめに
DockerでOpenFOAMの開発および計算環境を構築する方法をメモしておく．
OpenFOAMはfundation版を想定しています．
これらの内容はgithub上で公開しているので，参考にしてもらいたい．
https://github.com/matsubaraDaisuke/openfoam-docker-start
環境
dockerとdocker-composeはインストール済みとする．
docker version 19.03.4
docker-compose version 1.24.1
構成
ディレクトリ構成は以下のものとします．
project
├ docker-compose.yml
├ docker
| └ openfoam
| └ Dockerfile
└ of-develop(このディレクトリ内で開発する)
環境構築
1.ディレクトリ作成
上の構成を参考にディレクトリとファイルを作成するか，githubからcloneしてください．
git clone https://github.com/matsubaraDaisuke/openfoam-docker-start.git
cd openfoam-docker-start
2.docker-compose.yml
今回利用するコンテナはopenfoamのみなので，以下のように書きます．pythonのライブラリなどを組み合わせたい場合は、必要に応じて増やしていきます
volumes:のところでopenfoamの$WM_PROJECT_USER_DIRにマウントしていることがわかります．
version: '3'
services:
openfoam:
container_name: openfoam
build: ./docker/openfoam
volumes:
- ./of-develop:/home/openfoam
3.Dockerfile作成
OpenFOAM用のDockerfileを作成します．
今回はversion7を利用します．
https://hub.docker.com/r/openfoam/openfoam7-paraview56
別のバージョンを使いたい場合は，以下のリンクから別のコンテナを探してください．
https://hub.docker.com/r/openfoam/
FROM openfoam/openfoam7-paraview56
WORKDIR /home/openfoam
4.動作確認
docker-compose.ymlのあるディレクトリで以下のコマンドをうつと，ビルドが始まります．
$ docker-compose up --build
問題なく終了したら，以下のコマンドでopenfoamのコンテナ内に入ることができます．
$ docker-compose run openfoam /bin/sh
コンテナ内でpwdすると/home/openfoamにいることがわかります．
また，適当にファイルを作成touch a.foamすると，ホスト側のof-develop内にa.foamが出力されることが確認できます．
OpenFOAMもそのまま利用できる状態になっていることが確認できます．
$ simpleFoam -help
Usage: simpleFoam [OPTIONS]
options:
-case <dir> specify alternate case directory, default is the cwd
-fileHandler <handler>
override the fileHandler
-hostRoots <(((host1 dir1) .. (hostN dirN))>
slave root directories (per host) for distributed running
-libs <(lib1 .. libN)>
pre-load libraries
-listFunctionObjects
List functionObjects
-listFvOptions List fvOptions
-listRegisteredSwitches
List switches registered for run-time modification
-listScalarBCs List scalar field boundary conditions (fvPatchField<scalar>)
-listSwitches List switches declared in libraries but not set in
etc/controlDict
-listTurbulenceModels
List turbulenceModels
-listUnsetSwitches
List switches declared in libraries but not set in
etc/controlDict
-listVectorBCs List vector field boundary conditions (fvPatchField<vector>)
-noFunctionObjects
do not execute functionObjects
-parallel run in parallel
-postProcess Execute functionObjects only
-roots <(dir1 .. dirN)>
slave root directories for distributed running
-srcDoc display source code in browser
-doc display application documentation in browser
-help print the usage
Using: OpenFOAM-7 (see https://openfoam.org)
Build: *******
計算のインプットファイルと環境を共有したい場合
（計算自体も相手に押し付けたい人向け）
まず，計算結果を共有する例を作成してみます．
コンテナ内で，チュートリアルのpitzDailyをコピーしてきます．
$ cp -r $WM_PROJECT_DIR/tutorials/incompressible/simpleFoam/pitzDaily .
of-developディレクトリ 下にケースファイルが置かれています．
この様な状態で，docker-compose.ymlなどとセットで送ると良いでしょう．
データ容量も303KBと軽量です．
データを受け取った側は，上の動作確認の項目と同じ操作をしたのち，ケースファイルの中で計算を実行すると良いでしょう．
$ cd pitzDaily
$ blockMesh
$ simpleFoam
計算結果が，of-develo/pitzDailyディレクトリに出力されます．
ケースファイルを送る側の人は，実行に必要なコマンドをMakefileなどに記述してあげると，より親切だと思われます．
このように、計算とインプットファイルと計算環境の情報をセットにしてgitなどで管理することで、技術的負債となることを避けることができます．
ソルバーの開発をしたい場合
適当なソルバーをコピーしてきます．
cp -r $WM_PROJECT_DIR/applications/solvers/basic/laplacianFoam/ .
ためしにlaplacianFoam2というソルバーを作成してみましょう．
ファイル名を変更
mv laplacianFoam.C laplacianFoam2.C
laplacianFoam/Make/filesを以下のように修正
laplacianFoam2.C
EXE = $(FOAM_USER_APPBIN)/laplacianFoam2
最後にコンパイルします．
$ wmake
成功すると，以下のように実行できると思います．
$ laplacianFoam2 -help
Usage: laplacianFoam2 [OPTIONS]
options:
-case <dir> specify alternate case directory, default is the cwd
-fileHandler <handler>
override the fileHandler
-hostRoots <(((host1 dir1) .. (hostN dirN))>
slave root directories (per host) for distributed running
-libs <(lib1 .. libN)>
pre-load libraries
-listFunctionObjects
List functionObjects
-listFvOptions List fvOptions
-listRegisteredSwitches
List switches registered for run-time modification
-listScalarBCs List scalar field boundary conditions (fvPatchField<scalar>)
-listSwitches List switches declared in libraries but not set in
etc/controlDict
-listUnsetSwitches
List switches declared in libraries but not set in
etc/controlDict
-listVectorBCs List vector field boundary conditions (fvPatchField<vector>)
-noFunctionObjects
do not execute functionObjects
-parallel run in parallel
-roots <(dir1 .. dirN)>
slave root directories for distributed running
-srcDoc display source code in browser
-doc display application documentation in browser
-help print the usage
Using: OpenFOAM-7 (see https://openfoam.org)
Build: ******
以上の方法で，改造するソルバーの部分のみが，ホスト側から見える状況で開発を進めることができます．バージョンの違いによる結果の比較等も楽に行うことができるでしょう．
今回は無理にcomposeにする必要はないと思いますがが、開発途中で様々なイメージを組み合わせたくなった場合を想定してこのようにしています．