广阔的海洋蕴含着丰富的波浪能资源。在化石能源日益枯竭,可再生能源发展迫在眉睫的背景下,如何有效地开发波浪能已成为相关学者关注的热点问题。振荡水柱(Oscillating Water Column,OWC)式波能转换装置因其结构简单、耐久性强等优点受到学者的长期青睐。但由于高昂的建设成本及有限的经济效益,现阶段OWC装置尚未得到大规模推广和使用。提升其经济性、提高其能量提取效率,对于OWC装置的发展具有重要意义。本文通过开展波浪水槽试验并采用粒子图像测速(Particle Image Velocimetry,PIV)技术针对兼顾波能提取和波浪削减功能的OWC防波堤进行了试验研究。首先,通过开展波浪水槽试验,深入分析了入射波要素、动力输出装置(Power Take-Off,PTO)阻尼以及水位对于OWC防波堤水动力特性和能量转化特性的影响。随后,在波浪水槽试验的基础上采用PIV技术对波浪与OWC防波堤相互作用过程中的振荡流场进行了测量,量化分析了振荡流场特性,并对振荡流场特性与能量耗散问的关系进行了探讨。波浪水槽试验结果表明:40 cm水位下,相对气室宽度B/L大于0.080,PTO阻尼较小(顶板开孔率大于0.685%)时,OWC防波堤能够起到良好的消反射效果;40cm水位下,顶板开孔率在1.217%至1.902%范围内时,OWC防波堤具有较好的能量提取性能;其中,顶板开孔率1.217%对应的PTO阻尼参数能够使OWC防波堤的能量提取性能达到最佳。此外,波高的增加使OWC防波堤对入射波的反射作用增强,能量提取效率峰值降低;水位的升高使能量提取效率峰值降低,高效频域带宽变窄。PIV试验结果表明,试验工况范围内水体出流流速极值高于水体入流流速极值,流场中逆时针旋涡涡量极值高于顺时针旋涡涡量极值,流场中水体出流过程的剧烈程度高于水体入流过程的剧烈程度;PTO阻尼的降低使水体入流、出流流速极值增加,旋涡涡量极值增大,流场中能量耗散增加;水位的升高使水体入流、出流过程的剧烈程度增强,流场中能量耗散加剧。