本文提出了一种置于井筒内可移动和更换的封装式地下水测速传感器,并建立了有单向均匀水平流垂直绕过井筒以及封装式热脉冲测试传感器的二维简化物理模型。该模型包含“部分加热固体小圆柱-多孔介质环-水环-多孔介质”复杂四层结构,分别采用流函数解析法及数值法对其流场及温度场进行了求解。在所建数学模型中,内、外多孔介质区域均采用Darcy-Brinkman模型,纯流体水环采用Stokes模型,通过耦合界面间的质量、动量守恒关系得到了各区域流函数的通用表达式。在此基础上分析了不同几何参数和内、外多孔介质渗透系数情况下,圆柱外绕流的流型变化;着重研究了水环间隙以及内、外多孔介质渗透系数的变化对流型及垂直、水平方向速度分布的影响。结果表明:外部多孔区流型主要受控于外部渗透系数;水环间隙宽度对水环内速度峰值影响较大;内部渗透系数增加到某一临界值情况下,横截面速度分布从阶梯形变为抛物形,即发生了“穿透”现象;外部渗透系数增加到某一临界值情况下,水环外界面横截面速度收缩点逐渐消失,即发生了“绕流”现象。在此基础上,结合有限差分法对能量方程进行了数值求解,获得了该结构下的温度场。分析了不同地下水流速、加热功率、加热时间、测点位置、水环宽度以及内、外多孔介质渗透系数情况下,简化线源与圆柱热源两种模型下测点处温度响应曲线的变化;着重考察了上述参数对曲线温度峰值及温度峰值出现时间的影响;分析了两模型间温度峰值以及峰值出现时间的偏差变化规律。在所模拟参数范围内的结果表明:（1）无量纲流场不变情况下,简化后线源模型的速度场是温度测试结果的主要偏差来源,且此偏差随流速的增大而增大。（2）可改变无量纲流场的参数中,水环宽度是造成加热器形状简化前后数值解结果偏差的主要来源。（3）两模型峰值出现时间没有太大偏差。以上研究结果可为进一步开发封装式热脉冲地下水测速传感器提供理论指导。