在我国现阶段,人口与建筑密度巨大,资源消耗和所需剧增,能源供应越来越紧张,因此,各行各业已经开始关注建筑节能。而地源热泵是一种既节能,又环保,还满足可持续发展要求的系统。它为解决困扰我国发展中遇到的环境污染与能源危机的两大问题带来了契机,因此地源热泵技术的发展前景在中国将十分明朗以及广阔。地源热泵的应用研究中涉及多种参数条件,这些条件中有浅层地质条件这一项。地源热泵运行过程中,岩土物性担任着决定性的角色,其中包含着地下水渗流这一动态因素,这一因素在地源热泵的理论研究和实际应用中均显现出较大的作用影响,当前研究者认为地下水渗流因素是准确设计地源热泵系统的中心因素之一。本文首先对地源热泵的工作原理、组成与分类以及系统特点和国内外现状进行了详细的阐述说明,接着给出了传热基础与地埋管换热器的传热理论。随后视土壤为饱和多孔介质,论述了埋管换热器传热过程中考虑地下水渗流的数学模型与渗流模型。使用GAMBIT前处理器建立管内流体、垂直U型管、与周围土壤的热渗耦合物理模型,然后使用FLUENT软件进行数值模拟计算及后处理。本文首先研究夏季工况中无渗流情况下,埋于五种不同土壤类型(分别为致密砂土、轻质砂土、粉质粘土、卵石(黄冈岩等)、砂岩)中时,U型埋管换热器周围土壤的温度分布情况与埋管进出口温差。其次对五种土壤类型,不同渗流速度(100m/y,200m/y,300m/y,400m/y,500m/y,600m/y,700m/y,800m/y,900m/y,1000m/y)条件下,U型埋管换热器周围土壤温度场分布情况以及进出口温差的变化进行模拟并数据分析。模拟结果发现,在有渗流情况下,埋管周围土壤温度场将沿着渗流方向发生一定程度的偏移,且U型埋管换热器的换热效果明显好于无渗流情况。通过对比每种类型土壤下的模拟结果,给出各自的最佳渗流速度,致密砂土、轻质砂土、粉质粘土、卵石(黄冈岩等)、砂岩的最佳渗流速度分别为500m/y、600m/y、800m/y,300m/y和300m/y。在最佳渗流速度下的U型埋管换热器的进出口温差最大。卵岩和轻质砂土两种土壤的U型埋管换热器的进出口温差受渗流速度影响较大,变化明显;而砂岩、致密砂土和粉质粘土三种土壤内埋管进出口温差的曲线较为平缓,受渗流速度变化的影响较小。本文的结论对地源热泵U型埋管换热器的工程设计具有一定的指导作用。