轴流风机整体铸造加工精度低,易产生缺陷。本文基于模块化思想,将轴流风机叶轮根据功能不同分为叶片和轮毂两个模块,并将叶片作为通用模块,利用原准叶片设计不同尺寸系列的模块化轴流风机。本文针对轴流风机模块化设计中轮毂比、原准叶片安装角确定和原准叶片设计压力选择进行了研究。本文首先对改进的变环量设计进行了介绍,利用改进的变环量设计方法在不同设计参数和结构参数条件下,进行了风机设计,并对所设计风机进行了气动性能模拟和对比。通过性能对比可知,利用改进的变环量设计方法设计的风机,压力和效率呈现反相关关系,所以在模块化设计高压头轴流风机时需牺牲一部分风机效率。在模块化设计风机过程中,原准叶片需在不同轮毂比的风机中工作,经过模拟发现,当轮毂比过大时,风机的效率会下降,所以设计原准风机时需要在兼顾风机结构和气动性能时选择尽可能小的轮毂比。在原准叶片与轮毂匹配组成特定尺寸的模块化风机时,需要确定原准叶片的安装角,本文提出了基于几何寻优方法。另外,本文对原准风机设计压力的选择进行了研究,分别选择低压和中压作为设计压力,两者800mm风机的性能相近,但是在大尺寸风机中,中设计压力组成的风机性能更优。最终,在所设计原准叶片的基础上,本文给出了模块化风机的性能谱图。