В ранних импульсных турбинах, таких как турбина Лаваля, и турбинах с возвратным механизмом, таких как турбина Парсонса, рабочее колесо является основным компонентом, и его эффективность связана со сложностью конструкции лопаток.
Конструкция рабочего колеса претерпела трансформацию: от использования эмпирических формул и ручных чертежей к внедрению технологий цифрового моделирования, таких как вычислительная гидродинамика и структурная динамика.
В начале 1950-х годов У Чжунхуа разработал трехмерную теорию потока турбомашин (теория поверхности потока S1, S2), которая была применена при проектировании турбин для проекта плотины «Три ущелья» в моей стране. [10] В современной аэрокосмической и других областях используется трехмерная конструкция поверхности потока для рабочих колес, а за счет оптимизации симуляционного канала потока гидравлический КПД значительно улучшается по сравнению с эмпирическим расчетом (например, более чем на 30%).
В настоящее время технология рабочих колес трансформируется в сторону экологичности и электризации, включая разработку конструкций с низким-шумом и низким-потреблением, а также исследование композитных материалов, рабочих колес, совместимых с водородным топливом-, и технологий оптимизации топологии на основе машинного обучения.