随着水电技术的大力发展，水轮发电机的单机容量也不断扩大，并使得电机的热负荷也相应提高，这直接关系到发电机的经济指标、使用寿命和运行可靠性。而通风系统的好坏同样是影响电机温升的重要因素。由于无风扇的通风系统具有效率高、结构简单、维护方便的优势，在大型水轮发电机中应用非常广泛，但这种通风系统对结构设计的合理性要求更高。因此，对大型水轮发电机通风以及温度的研究是十分必要的。本文针对一台1000MW水轮发电机的冷却气体流场和温度场进行数值计算。首先，依据计算流体力学理论，建立了水轮发电机二维通风结构模型，对额定转速下冷却气体流场进行计算。并提出三种针对磁极线圈结构的优化方案，通过对比分析了不同线圈结构对通风流场的影响结果。其次，依据传热学理论，建立电机定转子的三维温度场求解模型。完成定子铁心段的温度场计算。同时采用电机电磁场分析与解析公式相结合的方法，求解转子表面附加损耗，并根据冷却气体流场计算结果确定表面散热系数。利用这些参数，完成转子温度场的求解，并讨论了表面附加损耗对温度场的影响。最后，对比分析了三种磁极线圈结构对转子温度分布的影响，找到最合理的线圈结构。本课题的研究成果可为巨型水轮发电机通风结构的设计和温度场的精确计算提供理论依据。