浮筒是海洋工程中一种常见的结构物。在一定的来流条件下,浮筒尾流区形成的周期性漩涡脱落会引起浮筒的涡激运动。而浮筒的运动会直接影响到所连立管的顶部张力与运动,进而带来立管疲劳破坏问题。目前,工业界与学术界对于涡激运动的研究多集中在海洋平台,而关于浮筒涡激运动问题的研究才刚刚起步。因此,本文进行了浮筒涡激运动数值模拟的探究工作,为将来浮筒的模型试验与数值仿真研究提供参考。本文采用了课题组基于开源工具包OpenFOAM自主开发的naoeFOAM-SJTU求解器,使用基于剪切应力运输(shear stress transport,SST)的延迟分离涡模拟(delayed detached-eddy simulation,DDES)方法处理浮筒壁面的流动分离。同时,由于传统的动网格方法在处理浮筒转动运动时会因网格变形过大导致计算不收敛,本文采用重叠网格方法解决了这一问题。本文主要研究内容包含以下三个方面:为了探究自由端对于涡激运动的影响,本文首先进行了单自由端圆柱的涡激运动数值模拟。通过数值模拟与模型试验结果的对比,验证了本文采用的数值方法的可靠性。接着,通过分析静止状态与涡激运动状态下单自由端圆柱不同截面的二维涡量场分布,发现自由端不仅会影响靠近自由端的圆柱壁面的漩涡脱落,而且会影响圆柱尾流场中剪切层的分布。为了单独分析浮筒首摇特性,初始的浮筒计算模型只释放了横流向、顺流向、垂荡以及首摇的自由度。通过对比释放与固定首摇自由度下浮筒的运动响应,分析了首摇运动对于涡激运动的影响。接着,根据浮筒展向扭矩系数的时空云图与强迫运动数值实验组的计算结果,探究了浮筒首摇运动的机理机制。最后,本文进行了释放六个自由度的浮筒涡激运动数值模拟。通过对比数值模拟与模型试验的顺流向与横流向运动幅值结果,分析了数值实验中的误差来源。接着,根据不同折合速度(reduced velocity)下浮筒的运动时历数据与尾流场涡量分布,探究了浮筒横摇与纵摇的运动响应特性以及尾流场中的泻涡模式问题。本文的研究成果不仅对探究降低浮筒涡激运动幅值的方式有着借鉴意义,而且可以为浮筒涡激运动数值模拟与首摇运动机理的探究工作提供参考。因此,本文的工作具有一定的工程意义与学术价值。