近年来,船舶喷气减阻技术以其操作简单、环境友好、造价低廉、具有良好减阻潜力等明显优势越来越受到人们的关注。喷气减阻技术主要有两种形式:微气泡减阻和气层减阻。喷气减阻想法虽然简单,但是在实际应用中仍然存在一些问题,比如喷气减阻效果在实验室和实际船舶应用中差别较大,因此,有必要研究喷气减阻的特性和机理。本文基于计算流体力学开源工具OpenFOAM,建立喷气减阻数值模型,并结合实验结果,对喷气减阻的特性和机理进行研究,主要的工作如下:首先,介绍喷气减阻数值模型,包括微气泡减阻数值模型和气层减阻数值模型。对于微气泡减阻,将气体视为离散相,将液体视为连续相,采用欧拉-欧拉双流体模型建立微气泡减阻数值模型。该模型考虑了相间作用力、气泡对湍流的影响以及气泡的聚并和破碎。对于气层减阻,采用体积分数法建立气层减阻数值模型。该模型考虑了表面张力以及湍流。第二,利用数值方法研究微气泡对两种阻力成分的减阻问题。进行二维平板微气泡减阻数值模拟,验证本文的微气泡减阻数值模型,此外,研究气泡变形和浮力对微气泡减阻的影响,分析其流场特性,探讨微气泡减阻机理。进行二维回转体微气泡减阻数值模拟,研究微气泡对两种阻力成分的减阻,分析其流场特性。研究尾部形状对两种阻力成分微气泡减阻的影响,分析其流场特性。第三,采用微气泡减阻数值模型和气层减阻数值模型对三维回转体喷气减阻进行数值模拟,对减阻率突变现象进行数值研究,研究该喷气减阻特性的机制。提出基于喷气量的数据耦合方法来计算突变区减阻率。分析其流场特性。探讨喷气减阻机理。对微气泡减阻影响参数进行敏感性分析,初步探讨相关影响参数对微气泡减阻的影响程度。第四,进行气层减阻稳定性数值研究。在气层减阻数值模型基础上,结合动网格技术,建立考虑运动的气层减阻数值模型,研究水下回转体在周期运动下的气层减阻稳定性问题。针对纵摇和垂荡两种典型运动,研究运动对摩擦阻力、减阻率和气体形态的影响,研究运动幅度、运动周期、流速和喷气量对气层减阻稳定性的影响。最后,设计一个船模,并专门设计和研发一套喷气装置,通过实验研究不同吃水、不同航速和不同喷气量下的船模喷气减阻,对前面章节数值研究得到的部分结论进行验证,此外,分析吃水对喷气减阻的影响,对船模的喷气减阻进行数值模拟,旨在发展船舶喷气减阻预报技术,并对喷气减阻相关问题做进一步探讨。