海上风机基础周围局部冲刷对于风机基础稳定性有较大影响，是风机基础结构研究的重要课题。为了研究风机基础周围的局部冲刷，本文利用开源CFD软件OpenFOAM建立三维水流数学模型，开发了基于网格拓扑变换的床面动边界方法用于模拟床面高程变化，并对风机基础周围局部冲刷进行了模拟。本文的主要研究内容和结论如下：（1）在OpenFOAM的基础上建立了三维水流数学模型。利用建立的三维水流数学模型模拟了不同粗糙度床面下明渠流动和圆柱绕流，分析了流速垂向分布以及圆柱周围流场结构，并与物理模型试验结果进行对比验证了水流模型的合理性。（2）在OpenFOAM软件中的网格拓扑变换工具的基础上开发了基于网格拓扑变换的床面动边界方法，并用于模拟床面高程变化。在三维水流模型和床面动边界方法的基础上，基于极限切应力平衡法，建立了水流作用下结构物周围局部冲刷三维数学模型。（3）应用所建立的三维冲刷数学模型模拟了实验室尺度圆柱周围局部冲刷以及西螺大桥桥墩附近洪水作用下的冲刷，获得了平衡冲刷坑最大深度及冲刷坑形态，并与物理模型试验结果和现场观测值进行对比，二者趋势一致，证明了冲刷模型的合理性。（4）将所建立的三维冲刷数学模型应用于响水海上风电场复合筒型基础周围局部冲刷模拟，获得了平衡冲刷坑最大深度以及冲刷坑形态，为复合筒型基础的设计提供了依据。