热流耦合问题在地热资源开发利用、放射性废物处置、天然气开发、地下水开采等方面都广泛存在.本文对高维热流耦合模型进行分析，推导出方程的离散格式，对所得离散格式方程组进行了数值分析，对耦合模型参数反演问题进行了数值求解.　　本文首先对几种热流耦合模型进行分析，详细讨论了一种热流耦合模型的控制方程.用差分法对耦合方程进行数值离散，构造该方程的交替方向迭代（ADI）差分格式，并对该差分格式进行了截断误差分析以及稳定性分析，得到差分格式解的条件稳定性.　　热流耦合方程直接离散后得到非线性方程组.由于非线性方程组求解困难，本文先求出稳态渗流方程在离散点处的渗流速度的数值解，之后代入离散热传导方程，将非线性方程组转化为线性方程组.在高维的情况下，空间域与时间域网格离散，节点多，从而导致离散方程组的阶数很大.求解线性方程组系数矩阵阶数会很大，采用Thomas算法和克劳特方法对线性方程组进行求解分析.为了提高计算精度，进一步采用广义极小残余(GMRES)算法求解分析，并探讨该算法的收敛性.进行了数值模拟，验证该数值方法的可行性.　　本文最后讨论了热流耦合方程参数反问题，给出了二维热流耦合方程参数反演的计算格式，对参数反演格式进行了分析，并结合模拟退火算法进行反演计算和数值模拟.