波浪能是海洋可再生能源的重要组成部分,具有储量大、分布广泛等显著优点,具备了良好的应用前景。振荡水柱发电装置（OWC）是目前应用最为广泛的波浪能开发装置之一。振荡水柱发电装置的发电原理较为简单,入射波作用下引发装置内部水体上下运动进而造成进出的气流推动透平发电。目前固定式振荡水柱发电装置技术发展的较为成熟且已经在实际工程中得到应用。随着海洋能源开发逐渐向离岸海域迈进,固定式振荡水柱发电装置已无法满足实际工程需求,漂浮式装置将逐渐成为波浪能开发的主导装备。基于以上研究背景,本文围绕波浪与漂浮式OWC装置相互作用的问题开展研究,对波浪作用下多自由度运动OWC装置的运动响应以及波能俘获进行研究。首先,在势流理论框架下对OWC装置的波浪绕射以及辐射问题进行分析,建立考虑气动压强影响的修正的内水面动力学边界条件,通过引入格林函数建立边界积分方程,并采用高阶边界元方法对边界积分方程进行求解,在得到速度势后对附加质量、辐射阻尼、波浪力传递函数等水动力参数进行计算。研究过程中,将气室内气体运动等效为第七个广义方向上的运动,基于腔室内气体运动与装置运动间的耦合作用关系建立拓展结构运动方程,通过对运动方程的求解确定装置的运动以及气室内的气动压强,进而根据气动压强推导气体做功情况确定装置的一级能量俘获。随后,针对典型的空心立柱式OWC装置,使用特征函数匹配方法求解解析数值模型,基于已经求得的解析数值模型对数值模型进行验证。主要目标是建立漂浮式振荡水柱发电装置的有效分析工具。再次,基于所建立的数值模型对空心立柱式OWC进行分析,主要对其在指定工况下进行尺寸及参数分析,通过优化空气透平的气动阻尼参数、结构尺寸及结构样式去提高波能俘获,并求得二者在规则波作用下的运动响应。然后将对空心立柱式OWC进行结构上的优化,通过在结构上添加弧形板来提高装置的性能,分析装置在加装弧形板之后的波能俘获及运动响应。通过计算表明,加装弧形板之后的装置在更广的频率区间内具有更高的波能俘获,同时,由于弧形板的存在,装置的运动响应也会有所增大。研究中还考虑了在装置底部附加淹没沉箱,并形成后弯管式波能平台的情况。计算结果表明,后弯管式装置的结构运动会带动气室内流体的显著运动,进而显著提升波能俘获。最后,将对不规则波作用下的运动响应及波能俘获进行分析。首先确定在不规则波作用下,透平最佳的性能参数,应用该参数进行计算,从压强标准差,气体体积通量标准差,波能俘获三个方面对装置的性能进行评价。考虑了入射波方向,附加弧形聚能板、淹没沉箱尺寸以及不同工况对装置性能的影响。通过计算结果发现,不规则波作用下,OWC装置依然有较好的能量俘获。