為了設計出高效的離心葉輪，科研工作者們從各種角度來研究氣體在葉輪內(nèi)的流動規(guī)律，尋求最佳的葉輪設計方法。最早使用的是一元設計方法，通過大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和一定的理論分析，獲得離心風機各個關鍵截面氣動和結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇規(guī)律。在一元方法使用的初期，可以簡單地通過對風機各個關鍵截面的平均速度計算，確定離心葉輪和蝸殼的關鍵參數(shù)，而且一般葉片型線采用簡單的單圓弧成型。這種方法非常粗糙，設計的風機性能需要設計人員有非常豐富的經(jīng)驗，有時可以獲得性能不錯的風機，但是，大部分情況下，設計的通風機效率低下。為了改進，研究人員對葉輪輪蓋的子午面型線采用過流斷面的概念進行設計，如此設計出來的離心葉輪的輪蓋為兩段或多段圓弧，這種方法設計的葉輪雖然比前一種一元設計方法效率略有提高，但是該方法設計的風機輪蓋加工難度大，成本高，很難用于大型風機和非標風機的生產(chǎn)。

隨著計算技術的不斷發(fā)展，三維粘性流場計算獲得了非常大的進步，據(jù)此，有一些研究者提出了近似模型方法。該方法是針對在工程中完全采用隨機類優(yōu)化方法尋優(yōu)時計算量過大的問題，應用統(tǒng)計學的方法，提出的一種計算量小、在一定程度上可以保證設計準確性的方法。在近似模型方法應用于葉輪機械氣動優(yōu)化設計方面，國內(nèi)外研究者們已經(jīng)做了相當一部分工作，其中以響應面和人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法應用居多。如何有效地將近似模型方法應用于多學科、多工況的優(yōu)化問題，并用較少的設計參數(shù)覆蓋更大的實際設計空間，是一個重要的課題。

隨著數(shù)值計算以及電子計算機的高速發(fā)展，可以采用更加復雜的方法設計離心風機葉片。苗水淼等運用全可控渦概念，建立了一種采用流線曲率法在葉輪流道的子午面上進行葉輪設計的設計方法，該方法目前已經(jīng)推廣至工程界，并已經(jīng)取得了顯著效果。但是此方法中決定葉輪設計成功與否的關鍵，即如何給出子午流面上葉片渦的合理分布。這一方面需要具有較豐富的設計經(jīng)驗；另一方面也需要在設計過程中對設計結(jié)果不斷改進以符合葉片渦的分布規(guī)律，以期最終設計出高效率的葉輪機械。離心風機的二元葉片內(nèi)部流動的結(jié)構(gòu)是更復雜的三維流動。因此，如何利用三維流場計算方法進一步來設計高效二元離心葉輪是提高離心風機設計技術的關鍵。