Nuevos enfoques de optimización innovadores para mejorar el rendimiento de las turbomáquinas y reducir el ruido de las turbomáquinas son significativos en la ingeniería. En este artículo, basado en el concepto biónico, se utiliza una estructura de onda para dar forma al borde de ataque de la pala. Usando una pala NACA0018 como la pala básica, se propone un enfoque paramétrico unificado controlado por tres parámetros para configurar el borde de ataque ondulado. Luego, se establece una nueva estrategia de optimización que aumenta la eficiencia del diseño para obtener los resultados de diseño óptimos. Finalmente, se analizan el rendimiento correspondiente y el mecanismo de flujo. Teniendo en cuenta la existencia de la pared del cubo y la pared de la cubierta del impulsor cerrado, se añade un factor de ajuste cercano a la pared, cuya importancia se demuestra aquí. Se obtiene con éxito una pala biónica óptima mediante la estrategia de optimización, que puede reducir el coeficiente de arrastre medio en aproximadamente un 6% y el nivel de presión sonora total en aproximadamente 3 dB, en relación con la pala original. El análisis del mecanismo reveló que la estructura de onda puede inducir velocidad en dirección radial en el borde de ataque y causar un retraso adicional en la separación del flujo en la región aguas abajo, reduciendo sincrónicamente el arrastre y el ruido.