要保证汽轮发电机的安全可靠运行，需要将汽轮发电机各部分温度控制在允许范围内。转子是汽轮发电机的关键部件，所以必须准确计算转子的气体流量分布及温升。本文根据计算流体力学及数值传热学相关原理，计算了转子直线段部分的流体场并分析了其热性能。本文介绍了空冷汽轮发电机的通风结构，分别建立了流体场、温度场三维有限元模型。其中根据转子两端对称轴向通风的特点，针对流体场建立了转子一个槽内半轴向段通风沟模型，包括径向风沟及轴向通风副槽；研究温度场建立了转子圆周四分之一部分模型，包括铁心、绕组、槽楔及槽绝缘。对汽轮发电机转子通风沟内旋转流体场进行计算及分析，得到了求解域内流体场分布，其中对旋转流体场进行了绝对速度与相对速度的仿真分析，绘制出了各种情况下的风速矢量图、流速分布曲线及径向风沟出口风量分布。分析了一种转速变化情况下的流体流动特性，并在最后根据通风沟内风速得出了通风沟表面散热系数。通过气隙磁密的提取，计算了额定工况下的转子表面杂散损耗。根据所有的损耗值和散热系数的求取，求解了汽轮发电机转子三维温度场，得到了额定工况下的温升结果，并分析了转子温升分布趋势。同时，定量分析了表面杂散损耗和槽绝缘对温度场的影响。