葉輪是風機的核心氣動部件，葉輪內部流動的好壞直接決定著整機的性能和效率。因此國內外學者為了了解葉輪內部的真實流動狀況，改進葉輪設計以提高葉輪的性能和效率，作了大量的工作。為了設計出的離心葉輪 , 科研工作者們從各種角度來研究氣體在葉輪內的流動規律 ,尋求葉輪設計方法。早使用的是一元設計方法，通過大量的統計數據和一定的理論分析，獲得離心通風機各個關鍵截面氣動和結構參數的選擇規律。

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，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。

另外一個重要方面就是改進葉片設計，對于二元葉片的改進方法主要為采用等減速方法和等擴張度方法等 還有 采用給定葉輪內相對速度沿平均流線分布的方法。等減速方法 從損失的角度考慮，氣流相對速度在葉輪流道內的流動過程中以同一速率均勻變化，能減少流動損失，進而提高葉輪效率；等擴張度方法是為了避免局部地區過大的擴張角而提出的方法。 給定的葉輪內相對速度 沿平均流線的分布是通過控制相對平均流速沿流線 的變化規律，通過簡單幾何關系，就可以得到葉片型線沿半徑的分布。