本申请实施例提供了一种不稳定渗流热模拟设备，其包括可控热源、热传导载体、和热成像装置；所述可控热源位于所述热传导载体内，用于形成各种井型的热源，以模拟位于不稳定渗流地层内的各种井型；所述热传导载体，用于通过传导所述可控热源产生的热量形成温度场，以模拟所述不稳定渗流地层；所述热成像装置，用于实时采集所述热传导载体的温度场数据，并基于所述温度场数据实时输出热图像，以实时模拟所述不稳定渗流地层内可压缩流体的渗流场分布。本申请实施例可用于模拟不稳定渗流地层内可压缩流体的渗流场分布，从而可用于研究不稳定渗流地层内可压缩流体的渗流规律。