蒸发冷却技术中所涉及的两相流动和传热问题相当复杂，至今没有十分通用的计算方法，导致蒸发冷却循环系统的设计计算还有待进一步完善。针对这种情况，本论文为水轮发电机定子绕组自循环蒸发冷却系统提出了一套通用有效的理论计算方法，更为准确地计算了蒸发点的位置；计算了起沸点和净蒸气产生点：为两相段摩擦阻力放大倍数的计算选择了Friedel方法，并根据实验结果对其进行了合理地修正；在两相流体与空心导线壁面换热计算中，采用了划分流型分段取换热系数的方法，使空心导线壁面温度分布的计算更为准确。本文在理论计算算法基础上用Visual C++开发了具有GUI的专业应用软件，该软件功能完善，使用简便。为了验证仿真计算的准确性，进行了冷却系统的模型实验并与仿真结果对比。比较结果显示二者之间的最大相对误差绝对值不超过10％。这充分验证了仿真计算软件的数学模型是准确的，计算结果具有可靠性。 与此同时，为了对两相流问题有更深层次的认识，本文进行了一系列空心导线内流体流动和传热特性比较的原理性实验，并根据实验结果推导出了矩形空心导线两相段总压降放大倍数的实验关联式，简化了工程计算，提高了仿真精度。