離心風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)通常需要綜合考慮多個(gè)關(guān)鍵條件，包括體積流量、全壓、工作介質(zhì)及其密度（或者工作介質(zhì)的溫度）、結(jié)構(gòu)方面的具體要求以及一些特殊要求等。
在離心風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)要求中，大多涵蓋以下幾個(gè)重要方面：首先，要確保滿(mǎn)足所需流量和壓力的工作點(diǎn)盡量處于高效點(diǎn)的附近區(qū)域，這樣才能保證風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)具有較高的效率；其次，風(fēng)機(jī)的效率值應(yīng)盡可能地大，并且效率曲線要相對(duì)平整，以保證在不同工況下都能較為穩(wěn)定地保持較高效率；再者，壓力曲線需具備穩(wěn)定且較寬的工作范圍，以適應(yīng)不同的工作條件；從結(jié)構(gòu)上看，風(fēng)機(jī)應(yīng)具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)具備良好的工藝性，便于生產(chǎn)制造；在材料及附件的選擇上，要保證選擇的便利性，并且材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和較高的剛度，從而使風(fēng)機(jī)在工作時(shí)安全可靠；運(yùn)行過(guò)程中要保持穩(wěn)定，產(chǎn)生的噪音需控制在較低水平；調(diào)節(jié)性能要好，能夠適應(yīng)不同的工作需求，具有較強(qiáng)的工作適應(yīng)性；此外，風(fēng)機(jī)的尺寸應(yīng)盡可能小，重量要輕，以減少安裝空間和運(yùn)輸成本；操作和維護(hù)要方便，同時(shí)在拆卸和運(yùn)輸時(shí)也應(yīng)較為便捷。
然而，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，氣動(dòng)性能與結(jié)構(gòu)（包括強(qiáng)度和工藝等方面）之間常常會(huì)出現(xiàn)矛盾。這就要求設(shè)計(jì)師能夠?qū)@些矛盾進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，重點(diǎn)解決其中的主要矛盾。而解決主要矛盾的關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)師要選擇合理的設(shè)計(jì)方案。因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的用途各不相同，所以其具體要求也存在差異。例如，在公共建筑中使用的風(fēng)機(jī)，通常主要用于通風(fēng)換氣，在這種情況下，一般較為重要的要求是低噪音，而多翼離心風(fēng)機(jī)恰好具備這一特點(diǎn)，能夠較好地滿(mǎn)足需求；對(duì)于那些需要較大流量的離心風(fēng)機(jī)，一般會(huì)采用雙吸式風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)；而對(duì)于一些高壓離心風(fēng)機(jī)而言，其泄漏損失在總損失中所占的相對(duì)比例通常較大。
在離心風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，以下幾個(gè)重要方案的選擇至關(guān)重要：
- 葉片類(lèi)型的合理選擇：對(duì)于常見(jiàn)的風(fēng)機(jī)，在一定的轉(zhuǎn)速條件下，后傾葉輪的壓力系數(shù) Ψt 相對(duì)較小，相應(yīng)地，葉輪直徑會(huì)較大，但效率較高；而前傾葉輪的情況則與之相反。
- 風(fēng)機(jī)傳動(dòng)方式的選擇：傳動(dòng)方式主要有 A、D、F 三種類(lèi)型，這三種傳動(dòng)方式下風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電機(jī)轉(zhuǎn)速相同；另外還有 B、C、E 三種傳動(dòng)方式，它們都屬于變速傳動(dòng)方式，在設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)實(shí)際需求靈活選擇合適的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。一般來(lái)說(shuō)，小型風(fēng)機(jī)廣泛采用與電機(jī)直接連接的 A 傳動(dòng)方式；而對(duì)于大型風(fēng)機(jī)，有時(shí)皮帶傳動(dòng)并不適用，更多會(huì)采用 D、F 傳動(dòng)方式。在高溫、多塵等特殊工作條件下，選擇傳動(dòng)方式時(shí)還需要充分考慮對(duì)電機(jī)和軸承的保護(hù)以及冷卻措施，以確保風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。
- 蝸殼形狀尺寸的選擇：蝸殼的形狀尺寸應(yīng)盡可能地小，以減少風(fēng)機(jī)的體積和成本。對(duì)于高比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)，可以采用縮短蝸形的設(shè)計(jì)；而低比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)一般采用標(biāo)準(zhǔn)蝸形。有時(shí)，為了進(jìn)一步縮小蝸殼的尺寸，還可以選擇蝸殼出口速度大于風(fēng)機(jī)進(jìn)口速度的方案，此時(shí)需要配備出口擴(kuò)壓器，以提高其靜壓值，保證風(fēng)機(jī)的性能。
- 葉片出口角的選擇：葉片出口角是離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中首先要確定的主要幾何參數(shù)之一。為了便于實(shí)際應(yīng)用，我們將葉片大致分為以下幾類(lèi)：強(qiáng)后彎葉片（水泵型）、后彎弧葉片、后彎直葉片、后彎翼葉片；徑向出口葉片、徑向直葉片；前彎葉片、強(qiáng)前彎葉片（多翼葉片）。表 1 中詳細(xì)列出了離心風(fēng)機(jī)中這些不同葉片類(lèi)型的葉片出口角的大致范圍，可供設(shè)計(jì)時(shí)參考。
- 葉片數(shù)量的選擇：在離心風(fēng)機(jī)中，增加葉輪的葉片數(shù)量理論上可以提高葉輪的理論壓力，這是因?yàn)樵黾尤~片數(shù)量可以減少相對(duì)渦流的影響（也就是增加 K 值）。但是，葉片數(shù)量的增加會(huì)導(dǎo)致葉輪通道的摩擦損失增大，從而降低風(fēng)機(jī)的實(shí)際壓力，并且會(huì)增加能耗。因此，對(duì)于每個(gè)葉輪來(lái)說(shuō)，都存在一個(gè)較為合適的葉片數(shù)量。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，有時(shí)需要根據(jù)設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)來(lái)最終確定葉片的數(shù)量。根據(jù)我國(guó)目前的實(shí)際應(yīng)用情況，表 2 中推薦了葉片數(shù)量的合理選擇范圍，為設(shè)計(jì)師提供了一定的參考依據(jù)。
- 全壓系數(shù) Ψt 的選擇：在設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)時(shí)，實(shí)際所需的壓力通常是預(yù)先給定的。在這種情況下，就需要選擇合適的全壓系數(shù) Ψt。全壓系數(shù)的大致選擇范圍可以參考表 3，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求和工況條件，在這個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行合理選擇。
- 確定離心葉輪進(jìn)出口的主要幾何尺寸：葉輪是離心風(fēng)機(jī)中唯一將能量傳遞給氣體的部件，因此葉輪的設(shè)計(jì)對(duì)風(fēng)機(jī)的性能有著至關(guān)重要的影響。能否正確確定葉輪的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，對(duì)風(fēng)機(jī)的各項(xiàng)性能參數(shù)起著關(guān)鍵作用。這其中包括離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù) —— 葉片設(shè)計(jì)。而葉片設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于如何準(zhǔn)確確定葉片的出口角 β2A，這一參數(shù)的合理選擇直接關(guān)系到風(fēng)機(jī)的性能優(yōu)劣。
