广袤的海洋中蕴涵着丰富的可再生能源,其中波浪能拥有储量巨大、能流密度高的特点,具有十分广阔的发展前景。而振荡水柱式(OWC)波能转换装置以其结构形式简单且功能多样的特点,已成为目前世界上海岸及近海区域应用最为广泛的波能转换装置。虽然OWC的研发已取得了多项成果,但是仍存在发电效率低,且欠缺极端波作用下OWC的生存能力的研究。本文主要基于开源CFD平台OpenFOAM开展波浪与OWC相互作用的数值模拟,对波浪作用下OWC的水动力性能进行研究与优化,希望提高OWC的能量转换效率和研究极端波作用下OWC的生存能力,主要内容如下:首先,基于waves2foam求解器建立了能准确模拟波浪与结构物相互作用的二维数值水槽。分别进行了造波验证、波浪与OWC相互作用的模拟,并与理论值及物理模型试验进行对比,验证了本文数值模型计算的可靠性与准确性,为后续工作开展奠定基础。其次,对规则波作用下二维离岸式OWC的水动力性能进行研究,主要通过与传统OWC模型对比,研究OWC前后墙非对称布置以及底端圆角处理对OWC装置能量捕获效率以及附近流场流态的影响。结果表明在非对称布置模型基础上添加圆角处理可抑制前后墙处涡的生成,减少能量耗散,从而提高OWC装置的能量转换效率。最后,研究了聚焦波作用下二维离岸式OWC的荷载情况,分析了聚焦波作用下OWC壁面的受力情况及压强分布,并与规则波作用下的受力情况进行对比。结果表明,聚焦波的强非线性会加剧腔室内水柱的振荡,使波浪作用到OWC上顶板,这对开孔处透平的正常运行会产生严重的影响;水柱的剧烈振荡会在腔室前墙内侧和上顶板处产生较大的砰击压强,将严重影响结构的安全性与稳定性。