速度三角形
理論全揚程Hth は上記の速度ベクトルを用いて次式で表される:
H t h = U 2 2 − U 1 2 2 g + V 2 2 − V 1 2 2 g − W 2 2 − W 1 2 2 g {\displaystyle H_{\mathrm {th} }={\frac {U_{2}^{2}-U_{1}^{2}}{2g}}+{\frac {V_{2}^{2}-V_{1}^{2}}{2g}}-{\frac {W_{2}^{2}-W_{1}^{2}}{2g}}}
右辺第2項は出入口における流体の動圧差を表しているから、この部分を除けば(出入口の速度が同じ場合を考えれば)出入口の理論静圧差は次式となる。(非圧縮性流れの場合)
p 2 − p 1 = ρ 2 ( U 2 2 − U 1 2 ) − ρ 2 ( W 2 2 − W 1 2 ) {\displaystyle p_{2}-p_{1}={\frac {\rho }{2}}\left(U_{2}^{2}-U_{1}^{2}\right)-{\frac {\rho }{2}}\left(W_{2}^{2}-W_{1}^{2}\right)}
すなわち、流体機械による圧力上昇は、周速度U で回転する流体の運動エネルギーの増加(回転系でいえば遠心力の径方向の増加)と、相対速度W が羽根車のディフューザ形状で減速することに伴う運動エネルギーの減少によって起きていることが分かる。
遠心羽根車では遠心力作用が支配的であり、軸流羽根車ではディフューザ作用が支配的である。