Трехмерные каналы с крутым поворотом потока на 180º (U-образные каналы) характерны для петлевых схем внутреннего охлаждения сопловых и рабочих лопаток газовых турбин, статорных и роторных частей электрических машин, компактных теплообменных аппаратов и аппаратов химических технологий. В работе выполнено трехмерное численное моделирование течения в U-образных каналах, проведено исследование влияния вращения на вихревую структуру течения в канале, создан и протестирован двухуровневый алгоритм оптимизации, проведена однокритериальная (гидравлические потери) и двухкритериальная оптимизация (гидравлические потери-теплосъем на участке поворота) формы внутренней стенки канала. Для моделирования турбулентности использованы URANS и вихреразрешающие подходы. При оптимизации, в качестве суррогатной модели функционалов течения, использован метод многомерной интерполяции на основе радиально базисных функций.