水轮发电机的温度场分布是否合理直接关系到电机的安全运行,而温度场的分布又取决于冷却介质和电磁损耗的分布。为了能够获得水轮发电机温度的准确分布,本文从流体力学理论出发对水轮发电机内的旋转流体场进行计算,然后采用耦合传热的方式对定子的流体场和温度场进行计算。本文通过对水轮发电机通风系统的分析,确定了旋转流体场计算区域,采用非结构化网格对计算区域进行离散。结合冷却介质的特性,给出了流体场计算的基本假设和边界条件。采用有限体积元法对计算区域进行迭代计算,并得到了流场的分布。为了得到更为合理的流体场分布,对转子不同转动位置和不同入口风速条件下的流体场进行了计算。同时还计算并分析了选用可压缩流体和不可压缩流体方式的流体场分布。此外,根据水轮发电机定子的结构特点,确定了定子三维流体场和温度场的计算区域,采用结构化网格对模型进行离散,并建立了三维流体场和温度场耦合传热的数学模型。通过对定子冷却的分析,提出了计算的基本假设和边界条件。采用有限体积元法并结合局部网格加密技术,对计算区域进行求解并得到了准确的流体场和温度场分布,将计算得到的温升值与实测值和传统方法计算得到的结果相比较,证明了该方法的正确性。在流体场计算基础上得到了通风沟内各散热面的散热系数,并从流场的角度描述了散热的量化过程。在热源一定的情况下,计算并分析了冷却风量对定子温度场的影响。