近年来,随着海底石油勘探、开采和海洋运输事业的繁荣发展,海洋石油污染事故时有发生,海洋生物的生存、生长和繁殖受到巨大的威胁,从而影响了海产品的质量和安全,危及人类的健康和安全。为了解决这一问题,就要从源头上控制石油污染对海洋生态环境的破坏,提高海洋石油污染的修复效率成为当今海洋环境保护和食品安全领域亟待解决的问题。魔芋葡甘聚糖气凝胶筒体可将吸附、生物乳化和生物降解融为一体,达成海洋残余溢油应急修复机制最优可能。海洋环境荷载随机和多变,对魔芋葡甘聚糖气凝胶筒体的结构设计和应用有重大影响,因此研究魔芋葡甘聚糖气凝胶筒体的水动力学性能就显得十分有意义。本文基于FLOW-3D,运用速度入口造波法,成功模拟得到斯托克斯波,并采用变化空间步长法消波,构建了二维和三维波浪数值水槽,采用了 RNG κ-ε模型,根据有限差分法求解N-S方程和自由表面追踪VOF方法,对波浪和魔芋葡甘聚糖气凝胶筒体相互作用下的自由表面、瞬时速度场和压力进行分析;并模拟流固耦合作用下魔芋葡甘聚糖气凝胶筒体的应力和应变,分析应力分布规律与流场参数之间的关系,为魔芋葡甘聚糖气凝胶筒体的设计和应用提供理论基础。研究得出以下结果:（1）通过边界造波法,采用变化空间步长法,可以得到稳定的波浪场。（2）FLOW-3D软件可以模拟出波浪传播的不同时刻中自由表面的变化。（3）通过模拟得到了不同时刻的瞬时速度场图,通过x-z视图、x-y视图可以观察波浪传播的不同时刻各方向上速度矢量的方向和大小变化。波浪在移动过程中,筒体四周的速度矢量呈现三维特性。（4）压力曲线图表明压力在X轴和Z轴方向上变化显著。X轴方向上筒体受到波浪作用的压力最大值为2780N。Y轴方向上波浪对筒体作用的压力最大值为440N,Z轴方向上波浪对筒体作用的压力最大值为5000N。压力云图表明水面上升期间筒体周围最大压力值为91370,这是由于这一阶段波浪浮托力最大,波浪浮托力是影响结构稳定性最主要的受力来源,在结构物的设计时要将其考虑在其中。（5）筒体的平均等应力分布中,中部的平均等应力最大。Von Mises等效应力在中部两个点达到峰值,筒体上的最大等效应力变化范围是3555Pa~66453Pa,根据Von Mises屈服准则,在本实验模拟的波浪中,筒体结构是稳定的。（6）流固耦合作用下,筒体在多个方向均发生变形,X轴负方向和X轴正方向产生的变形最大,位移为0.007m。因此,在设计和应用过程中,应尽力避免魔芋葡甘聚糖气凝胶筒体的中部出现应力集中现象。