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涉及气液耦合作用的结构在海洋工程中十分常见，典型的例子有振荡水柱式波能发电装置与气动浮式防波堤。在这些结构物中，结构的形式和水动力参数的选取都会对波能转换效率与防波堤的消波效率产生极大的影响。本文针对方箱内的气液耦合问题，采用时域高阶边界元方法，引入压强模型耦合气液相互作用，建立了自由水面满足完全非线性边界条件的数学模型。求解中采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面，运用四阶龙格库塔方法更新下一时间步的波面和速度势。通过与已发表的数值结果和实验对比，验证了本模型的准确性。同时通过数值计算研究了方箱尺寸参数、入射波要素对振荡水柱式波能发电装置能量转换效率和气动浮式防波堤消波效率的影响，进而为实际工程问题提供一定的参考性指导。