电机冷却技术在电机设计中变得越来越重要。电机运行时,在转子的旋转作用下会使气隙内部产生泰勒涡流,这种涡旋流动直接影响电机内部的热量传递的效果,从而影响了电机各部件的温升,因而对电机内的泰勒涡流及其换热特性进行研究是非常必要的。本文基于计算流体动力学（CFD）理论,利用有限体积法,研究电机气隙内的泰勒涡流以及定、转子侧壁面的换热特性。研究过程遵循由易到难的思路,首先对最基本的电机气隙简化模型—经典的同轴套管环形气隙内的泰勒涡流进行数值模拟,并与前人的对流换热实验关联式进行对比验证;然后根据小型电机内存在的两种冷却方式—轴向通风冷却系统和径向通风冷却系统,分别建立相应的定、转子气隙模型,研究轴向通风冷却时凹槽结构对气隙内的泰勒涡流和换热特性的影响、以及较大型电机中径向通风冷却时定、转子侧射流对气隙内泰勒涡流和换热特性的影响;最后,以一台搭建的电机旋转流实验装置为研究对象,考虑在轴向流动、转子壁面的旋转作用、定、转子侧的射流以及反向流动等多重因素下,分析实验装置内的泰勒涡流与定、转子侧壁面的换热特征,并与实验结果进行对比验证。研究结果表明:在多风路通风系统中,反向流动与轴向流动方向相反时会抑制气隙内的对流换热,在各个影响因素中,轴向流动对气隙内的泰勒涡流和定、转子侧壁面的换热特性影响最大,其次是旋转射流的影响。数值计算结果与实验相比,误差都在15%的范围内,结果较可靠。本文的研究提供了各种电机气隙内的泰勒涡流及其对定、转子侧壁面的换热特性,研究成果可为电机气隙内的通风冷却研究和电机设计提供参考。