船舶在波浪中产生的摇荡运动,影响着船舶的使用性能和安全性。其中,横摇的运动显著而影响严重,为了减少船舶在波浪中的摇荡,船上一般都会加装减摇装置,如减摇水舱等。横摇受粘性作用影响,减摇水舱中流动复杂且有强非线性和随机性,目前对此的理论计算还不能用于工程实际。基于CFD的数值模拟方法为解决船舶横摇预报、减摇水舱研究等问题提供了一种新的实现手段。本文以一艘海洋工程船为对象,以基于CFD的RANS方法,计入粘性和自由面的影响,通过数值模拟,针对其横摇预报和减摇开展了一系列工作,进行了较为全面的分析研究。首先,在探讨了无隔板水舱的晃荡特性后,进行三维矩形平面被动式减摇水舱的阻尼隔板设计,以提高水舱的减摇效果。选取3种舱内液深,设计6种隔板方案,比较了各液深下不同开孔方案的水舱强迫振荡水动力,并分析其减摇效果。讨论了不同的隔板位置和数目对阻尼效果的影响。优选得到的阻尼板方案,在模型试验中最大减摇效果达到65%。之后讨论了不同的周期、幅值、共振、转动中心等对水舱横摇的影响,分析后得到了一些结论和水舱使用的建议。其次,模拟了船舶的典型剖面和带附体三维船模的静水中强迫横摇运动,对比剖面和船体的受力,分析横摇阻尼系数,讨论了舭龙骨、横摇周期、幅值等对船舶横摇的影响,得到了一些变化规律和结论；并进行了舭龙骨设计。本文所用数值模拟方法能很好地用于强非线性复杂流动问题,对于水舱、船舶的二维或三维振荡,都可以成功的模拟,易于改变模型参数,进行系列设计；并表达流场细节,再现流动情景,预报相关水动力,仿真的准确性能满足要求,对工程应用很有实际意义。通过本文的工作得到了以下结论：1)在本文给出的6种阻尼隔板开孔方案中,减摇水舱的隔板开孔率与其阻尼效果成正比。水舱内液深、隔板的数目和位置选取对阻尼效果有较大影响。2)在一定范围内,有水舱阻尼随周期变大而变大。不同的液深和隔板方案对这一周期范围有影响。3)带隔板水舱的阻尼效果随横摇幅度的增大而增大。4)横摇周期变化时,可调节水舱液深使水舱发生共振,达到最好的阻尼效果。在船吃水变化时,水舱一直发挥着良好的减摇作用,浅吃水时更能提供较大一些的阻尼效果。5)船舶的横摇阻尼随着横摇频率的增大而逐渐增大,近似成线性关系。横摇阻尼随横摇幅值的增大而增大,近似成线性关系。6)安装舭龙骨增大了船舶的横摇阻尼。本船更宜安装较宽而有一定长度的舭龙骨。7)水舱和船舶横摇的无因次阻尼系数B44有明显的尺度效应,随船舶尺度的增加而变大。8)船舶横摇情况一定时,调节减摇水舱液深可以增大水舱的有效减摇区间。