波浪能的主要成分是行进波浪产生的动能和势能,因为其能量效率高、无污染、成本低、分布广泛等优点,成为沿海国家海洋能开发利用研究的热点。波浪能转换装置是研究和利用波浪能的核心装置,大部分的波浪能转换装置对于结构的优化过于简单,会产生较低的能量转换效率。结构浮体在波浪中进行受迫运动时,会产生多自由度运动,通常使用势流理论方法对结构浮体的运动响应分析预报,但对于垂荡运动来说,由于受到波浪剪切力的影响,水的粘性对于浮体的运动产生了不可忽略的影响,当前利用势流理论还不能很好的模拟水的粘性,存在计算精度差、复杂模型无法计算等问题,不能应用于工程实践中。随着计算软件与硬件技术的发展,基于CFD的数值模拟方法正在逐渐成为当前流体力学计算的一种主流趋势。但计算流体力学方法也存在许多问题,例如对设备性能要求高,计算速度慢等缺点。本文对组成振荡浮体式波能发电装置的结构浮体的水动力特性进行了研究与分析,采用多种数值模拟方法对波浪-浮体耦合模型进行计算,并创新性的提出了一种数值模拟粘性修正方法,为振荡浮体式波浪能发电装置的工程应用提供了理论方法和计算依据。本文从结构浮体的研究现状及应用进展出发,对于结构浮体水动力研究现状进行梳理,对典型浮体结构的国内外应用现状进行总结。同时对海洋结构物运动粘性阻尼的来源进行了分析与总结,给出现阶段所使用的普遍研究方法,对于产生粘性的机理进行了解释。通过以上研究掌握了研究对象的研究现状以及相关领域的前沿知识,理清了研究思路。通过基于RANS方程的粘性CFD方法,从N-S方程出发建立三维数值波浪水槽,加入浮体与波浪相互作用的振动模型,模拟波-物耦合作用,研究不同构型的振荡浮体在不同波浪周期下的水动力特性,为下一步探究粘性规律提供数据支持。针对波浪能利用领域圆柱形获能浮体水动力问题,基于三维势流理论与线性水波理论,结合特征函数展开及边界匹配解析算法,推导得到了圆柱形浮体所在流域的速度势级数展开表达式,进而得到其垂荡自由度下的波浪绕射与辐射载荷解析表达式。通过已有数值算法验证本文解析计算结果的可行性,并系统研究不同尺寸构型浮体在不同浪况下的垂荡运动响应及相应的附加质量与辐射阻尼。针对不同构型的结构浮体,计及CFD方法与解析解方法分析不同周期下的波浪对其在粘性与非粘性作用下的运动,通过对势流理论辐射力计算出圆柱形浮体的附加质量和辐射阻尼,在考虑流体粘性效应的情况下,对浮体的垂荡运动响应进行分析,结合浮体振荡方程,根据最小二乘法计算出浮体的附加质量粘性修正系数与辐射阻尼粘性修正系数,推导粘性修正公式,为工程应用提供依据。针对阵列式双圆柱型浮体,在确定浮体处于其固有频率下,基于粘性CFD方法与解析解方法探究了不同频率、不同角度与不同浮体距离的影响规律,从浮体运动响应探究粘性对于浮体运动的影响,从流场的方向探究不同浪向角度与不同间距之间流体速度与涡量的区别,根据双浮体阵列振荡方程总结出双浮体阵列粘性修正方法,并计算出各浮体相应的粘性修正系数,为工程实践提供参考。