波浪能作为新能源的一种,全球储量巨大,因其易获得、高负荷、低污染等优点,具有非常大的开发价值,引起全世界的广泛关注。在各种波能装置中,振荡水柱式波能发电装置因其耐用性高,可与防波堤相结合等优点被全世界广泛应用。本文提出双圆筒沉箱直立堤兼作圆截面U形OWC波能发电装置,对不同外筒挡水高度和气室开孔率等多组模型的波能转换效率进行了物理模型试验究。在不同水深、周期的规则波作用下,同步获得了该装置气室内的波面高度、气室内压强、输气管内气压与空气流速等试验数据。讨论了入射波要素、外筒挡水高度以及气室开孔率对气室工作性能的影响。分析了影响装置阻尼系数的因素,并研究了阻尼系数与波能转换效率的关系。提出了评价OWC装置平均波能转换效率的3个指标。基于主客观权重集成法,建立OWC装置波能转换效率的评价体系。分别使用层次分析法和熵值法计算各指标的主观权值与客观权值,分别采用单目标最优化模型法和级差最大化组合赋权法对主、客观权值进行组合,得到各指标的综合权值。加权计算各装置的平均波能转换效率得分,可为工程选型提供参考依据。物理模型试验结果表明双圆筒沉箱防波堤兼作圆截面U-OWC装置相比于传统OWC装置,对长周期波的波能转换效率有显著提升,在试验范围内,其最大波能转换效率超过50%。在不同水深下,装置具有不同的共振周期和最大波能转换效率;外筒挡水高度的改变并不会影响波能转换效率;气室开孔率对装置波能转换效率的影响显著,本试验最佳开孔率为2.11%。阻尼系数是双圆筒U-OWC装置本身的特征,不受入射波要素的影响,气室开孔率是影响阻尼系数的因素。阻尼系数可以显著影响波能转换效率。根据所选择的4种OWC装置的评分结果,双圆筒U-OWC装置和矩形U-OWC装置的平均波能转换效率较高;相比传统OWC装置,U-OWC具有更好的表现,在实际工程中是更佳的选择。