当今世界对能源的需求日渐增加,随之而来的环境问题也不可忽视。供求矛盾与环境破坏成为目前亟待解决的问题。地热能因其不可忽视的优势开始被广泛利用,而利用地热能的竖直地埋管地源热泵系统因优点极为突出,成为目前应用比较多的热泵系统,特别是在寒冷地区。地源热泵系统的核心部件是地埋管换热器,其对整个系统运行起着重要作用。为了提高换热器的换热效率,减轻供回水管之间的“热短路”造成的负面影响,很多学者从换热器的结构入手,提出了很多新型换热器。目前由于很多因素的限制,使得学者们对于新型埋管换热器的研究都基于数值模拟。为了使模拟结果更接近于真实情况,学者们能依据模拟所得结论去优化埋管换热器,而对实际工程作出贡献,因此在模拟软件中的条件设置需要更接近于当地的真实情况。黄土高原地区,随着地下深度的增加,土壤并不是单一均质的,因此物性是不同的。不同土层中因含水量不同可能存在流动的地下水。且通过对当地岩土体的热响应测试和试验可知,不同深度的土壤初始温度也并不是相同的。本文基于黄土高原地区实际的土壤环境,研究地下水渗流对新型埋管换热器——多供一回中心回水管换热器换热情况的影响。在模拟过程中考虑上述这些实际因素,采用建模软件Design Molder对数量为2～5根供水管的换热器及周围岩土体创建了三维热渗耦合传热数值模型,并利用Meshing对其物理模型进行网格划分。用文献中的实验数据和本文的数值模型模拟出来的结果进行对比,验证了本文所建模型的准确性。采用ANSYS FLUENT软件对比分析了在岩土体分层条件下,土壤初始温度为定值和沿埋深方向变化的初始温度对多供一回埋管换热器换热性能的影响。以温度云图和热影响半径为指标进行研究,结果表明:不同初始温度条件下的埋管出口水温差异导致换热量差值不可忽略。因此在进行模拟时,忽略初始温度的变化会造成换热量计算值偏差。通过对不同的地下水流动方向下多供一回埋管换热器的出口温度和单位轴向换热量的分析,结果表明渗流方向不同,同一供水管数量的多供一回埋管换热器中同一支管受到影响也发生变化。因此不同供水管数量的多供一回埋管换热器均存在一个最佳渗流方向,使其与土壤之间的总换热量最大,换热效率最高。通过对多供一回换热器在恒温间歇运行模式,定负荷连续运行模式,高低负荷变负荷运行模式下的换热情况进行模拟,得出:定负荷运行模式与连续运行模式运行结果一样,无极小值情况出现。其他两种运行模式,埋管内水温变化过程中都会存在一个极小值,该极小值区域往下会出现热回流现象。本文涉及的埋管换热器所需用的圆柱形汇水器在实际工程中未出现较好的成品,还需要进一步研究并且将其用于实验,理论与实际相结合,以此推广此种新型埋管换热器。