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描述了汽轮机转子热应力在线监测系统的一般数学模型。针对二维差分法，对汽轮机转子的某一轴段进行了热应力求解计算。通过与有限元计算结果的对比，深入分析了造成热应力计算结果误差的原因，进而对截面体积平均温度公式进行修正，采用节点平均温度计算体积平均温度，从而使得计算结果在精度上与有限元结果更好地吻合。同时该算法的实时性好，为汽轮机转子热应力在线监测系统的实现提供了理论依据。