风机轮子的设计原理是基于气体动力学的原理来工作的。风机轮子是风机的一个重要部件，它通过高速旋转产生气流，从而实现对空气的运动和压缩。一般由叶片和轮盘两部分构成，轮盘负责固定叶片和传递动力，叶片则是产生气流的主要部件。

风机轮子的设计原理可以归结为以下几个方面：气体动力学原理、流体力学原理、叶片轮毂结构和材料选用原理、叶片形式及叶片理想匹配原理。

首先是气体动力学原理。风机轮子的设计基于气体动力学原理，根据流体的动力学特性来确定叶片和轮毂的形状和尺寸。气体动力学原理涉及到流体的运动规律、能量转换和质量守恒等方面的理论。根据这些原理，可以确定叶片的弯曲角度、风速和压力的关系，从而实现对气流的控制和压缩。

其次是流体力学原理。流体力学是研究流体运动和流动特性的科学，它与气体动力学密切相关。在风机轮子的设计过程中，需要考虑气流的流动速度、压力分布和叶片与气流的相互作用等因素。流体力学原理可以帮助工程师了解气流的行为规律，从而确定叶片和轮毂的形状、尺寸和角度，以更大限度地提高风机的效率和性能。

另外，叶片轮毂结构和材料选用原理对风机轮子的设计也起到了重要的影响。叶片轮毂的结构应当具有足够的强度和刚度，能够承受来自风力对叶片的力，并将其传递给轮毂和主体结构。因此，轮毂的设计需要考虑材料的选择、连接方式和结构形式等因素。常见的轮毂材料有钢铁、铝合金和复合材料等，不同的材料可以根据实际需要选用。

此外，叶片的形式和叶片之间的匹配也是风机轮子设计的重要原则。叶片的形状和数量直接影响到气流的运动和压缩效果。叶片的流线型、倾角、长度和展弦比等参数需要通过理论计算和实验验证来确定。此外，叶片之间的匹配也需要考虑到风机的整体性能和工作要求，以达到理想的风机性能。

总的来说，风机轮子的设计原理主要涉及气体动力学、流体力学、叶片轮毂结构和材料选用、叶片形式及叶片之间的匹配等方面。通过合理的结构设计和参数选择，可以提高风机的效率和性能，实现对气流的控制和压缩，从而满足不同应用领域的需求。