地源热泵作为一种新的环保节能型绿色空调技术在国内外得到了广泛应用与发展。在垂直地埋管土壤源热泵系统中，其地埋管换热器的设计计算是整个系统高效率运行的关键所在，也是地源热泵系统的技术核心和难点。地埋管换热器周围的土壤是一种包含气、液、固三相物质的多孔介质，复杂多变的土壤热物性是影响换热效率的重要因素，其中土壤中的地下水渗流是一个经常被忽略但却有重大影响的关键因素。地埋管换热器管群的换热效率与管群的排列方式紧密相关，排列不当会引起管群的热堆积现象最终导致换热器寿命缩短，根据地下水渗流方向和速度合理设计管群排列方式可以有效避免热堆积现象进而提高换热效率。本文着重考虑地下水渗流的因素，建立了热渗耦合的地埋管换热器传热模型，利用Fluent软件进行了模拟仿真分析，并且对管群的排列方式进行了优化讨论，最后改进了地埋管管长计算方法并且开发了地埋管换热器计算软件。本文主要工作如下：1.对多孔介质传热理论进行了分析研究，并应用到实际地埋管换热器的数学建模上。通过将多孔介质模型和湍流模型相结合建立了地埋管换热器的热渗耦合数值传热模型。2.采用Gambit软件建立物理模型和网格划分，使用Fluent软件对地埋管换热器传热模型进行模拟仿真。分析了地下水渗流对换热器传热的影响，并且讨论了不同渗流速度与换热器换热效率的关系。3.在单个地埋管换热器模型基础上进而建立了地埋管管群数值传热模型。通过对比不同地下水渗流速度、不同渗流方向和管群不同排列方法、不同管间距条件下的管群换热效率，总结了管群排列方式的优化方法。4.考虑地下水渗流和管群中单管之间热干扰等因素的条件下改进了地埋管换热器管长计算方法，并且根据新的计算方法开发了地埋管长度计算软件，最后利用工程实例对软件进行了测试。