U doktorskom je radu prikazano numeričko okruženje za spregu proizvoljnoga potencijalnoga strujanja s potpuno nelinearnim, dvofaznim i turbulentnim modelom računalne dinamike fluida. Model je implementiran u metodi kontrolnih volumena proizvoljnoga oblika u OpenFOAM programskom paketu. Model se zasniva na Ghost Fluid metodi za diskretizaciju skokovitih rubnih uvjeta, dajući inifinitezimalno skokovitu raspodjelu slobodne površine i tlaka na slobodnoj površini. Slobodna površina prati se implicitno reinicijaliziranom Level Set metodom, gdje nije potrebno provoditi dodatnu reinicijalizaciju. Sprega potencijalnoga i viskoznoga strujanja provedena je Spectral Wave Explicit Navier-Stoked Equations metodom, gdje se rješenje razlaže na potencijalno strujanje koje modelira nailazne valove i perturbacijsku komponentu. Refleksija valova spriječena je uporabom relaksacijskih zona s implicitnim tretmanom. Sve su metode matematički reformulirane zbog diskretizacije metodom kontrolnih volumena, koja je strogo konzervativna. Numerički je model validiran i verificiran pomoću četiriju skupova primjera: strujanje sa slobodnom površinom uz kosu stepenicu, propagacija vala, proračun sila višega reda na vertikalni cilindar te pomorstvenost broda. Rezultati simulacija dobro se slažu s analitičkim, numeričkim i eksperimentalnim rezultatima. Velika je važnost pridodana brojnim analizama osjetljivosti simulacija, što je omogućilo kvantifikaciju numeričkih neizvjesnosti. Znanstveni je doprinos doktorskoga rada u reformulaciji gore navedenih metoda u metodi kontrolnih volumena te njihova implementacija u isto numeričko okruženje.