中国是世界上以燃煤为主要能源的国家,也是燃煤污染物排放第一大国,燃煤所造成的酸雨污染和颗粒物污染已成为制约我国经济和社会可持续发展的一个重要因素。因此在经济不断发展基础上,要大力开发符合国情的燃煤烟气脱硫技术,而研究脱硫除尘一体化技术将成为我国整治雾霾治理烟气污染的热点。本文研究的是在脱硫除尘系统中提供传递动力的关键部件脱硫除尘用风机,其性能优劣直接影响着脱硫除尘结构系统,而在现有市场中并没有一款高效的脱硫除尘用风机,因此对其高效性和环保性研究具有重要意义。本文以脱硫除尘用风机为研究对象,采用数值流场模拟和试验优化相结合的方法,基于流场分析了脱硫除尘用风机叶轮结构参数对其性能的影响,设计正交试验构造试验样本,通过极差分析法研究叶轮结构参数的变化对风机性能影响的规律基础上,利用复合形法和遗传算法对脱硫除尘用风机的结构参数进行优化研究,并寻找出最优的结构参数组合。根据流场分析得到的效率和结构参数之间的曲线列表,通过数据回归推导出脱硫除尘风机的性能预测模型,为以后脱硫除尘风机的设计和性能预测提供参考。本文主要研究内容有：第一章阐述了离心风机数值模拟及优化的研究现状和未来的发展趋势,以及本文研究的目的、意义和主要内容。第二章根据给定的风机工况,进行脱硫除尘风机的结构设计,确定了脱硫除尘风机结构形式和性能指标,同时得到了建模所需要的风机结构参数,最后绘制CAD图纸,获得了脱硫除尘风机的二维图。第三章对脱硫除尘风机的各个部件分别进行三维实体造型,建立脱硫除尘风机的整机流道模型。通过FLUENT前处理软件GAMBIT对计算区域进行合理的网格划分,采用k-ε湍流模型,确定边界条件,对脱硫除尘风机进行数值模拟,并对得到的结果进行深入分析。第四章基于脱硫除尘风机的流场分析,建立了脱硫除尘风机优化数学模型,设计了正交试验,查阅资料选择了影响风机性能的因素和评价指标,对正交试验的模拟结果采用极差分析法得出各因素对评价指标的影响趋势。第五章通过正交试验构造了训练样本,利用复合形法和遗传算法对风机噪音和效率进行多目标优化,获得了新型叶轮结构参数组合,通过对评价指标的比较分析,找出两组最优参数中最好的一组,并对优化后的风机进行了数值模拟分析。第六章基于脱硫除尘风机的内部流场分析,得到了脱硫除尘风机结构参数和性能之间曲线列表,对有关影响性能的因素进行排序,通过数据回归的方法推导出了脱硫除尘用风机效率与流量和结构参数之间的性能预测模型,为脱硫除尘用风机以后的性能预测和设计提供借鉴。本文首次把复合形优化算法应用到风机内部性能参数的优化研究,根据正交试验构造的训练样本,采用复合形法对正交试验结果进行优化,对正交试验参数进行综合加权评分,建立目标函数,把几个单目标函数优化问题转化为多目标优化问题,从而将改进单纯形优化转化为复合形优化,进而获得了新型叶轮结构参数组合。然后基于脱硫除尘风机内部流场分析,对有关影响性能的因素进行排序,通过数据回归的方法推导出了脱硫除尘用风机效率和结构参数之间的性能预测模型,为脱硫除尘用风机以后的性能预测和设计提供有益的参考。