防波堤是为了保护港口免受外界环境的影响、便于船舶作业和安全停泊而修建的水工结构建筑物,它是人工方法掩护沿海港口、码头的重要结构之一。气幕防波堤是防波堤的一种特殊形式,与固定式防波堤相比具有可移动性、可重复使用性、基本不受水深和地质条件限制等优势,在水运、水产养殖、军事方面都有很好的应用前景。为深入研究气幕防波堤的消波特性,本文建立了波流耦合作用下立面二维气幕防波堤数学模型和室内实验模型。将空气和水看成是一种变密度单流体,视空气为不可压缩气体,利用连续方程和N-S方程求解水气运动,采用VOF方法追踪自由波面。在数值水槽底部设置速度进、出口边界生成水平流。利用UDF添加源项模拟气泡帷幕。基于推板式造波法和阻尼消波法,建立并验证了波流耦合作用下立面二维气幕防波堤数学模型。进而,利用数学模型对静水条件下、纯波浪条件下以及波流耦合作用下的气幕运动进行了相关计算与分析。分析结果表明：(1)波流耦合作用下,气幕防波堤的消波机理主要是在水面处产生的一定厚度的相反方向的水平流,迎浪一侧的水平流使得波浪水质点固有的运动轨迹遭到破坏,促使波浪破碎、波能减小,导致透射波高的衰减,这与单纯波浪条件下一致；(2)波流耦合作用下,透射系数随供气量和管道埋深的增大而分别减小,随入射波周期和波高的增大而分别增大,这与单纯波浪情况下一致；(3)波流耦合作用下,其它参数一定的情况下,当正向(或逆向)断面平均流速接近某一较小值时,透射系数最小,消波性能最好。研究结果可以为气幕防波堤的设计和应用提供一定的参考依据。