В работе разработана параметрическая модель лопастной системы осевого насоса. Разработан программный комплекс, который применим в сочетании с различными программными CAD комплексами. Разработаны алгоритмы машинного обучения для создания метамоделей осевых насосов. Определены требования к размеру матриц планирования эксперимента. Выполнена оптимизация проточной части осевого насоса для реактора ядерной установки БРЕСТ ОД-300. Даны рекомендации по применению разработанных алгоритмов.