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表示叶片式水力机械特征的一个综合性参数。比转速首先由水轮机的参数引出。设n为水轮机的转速，D1为转轮的直径，H为水轮机的作用水头，Q为通过水轮机的流量，N为水轮机出力，对于满足几何相似、运动相似的水轮机，其单位转速
；单位流量
；单位出力
都是相等的，可知n′1×
也必定相等。将上述单位参数的关系代入
，得
，用ns表示，称其为比转速，即
其意义为：比转速（ns）等于几何相似的水轮机在1m水头下，发出1kW的功率时的转速。将上述ns的表示式作适当变换后可得
式中，η为水轮机效率。比转速随水轮机运行工况不同而不同，几何相似的同系列水轮机在相似工况下比转速相等。因此，ns是表征同系列转轮基本特性的一个参数，可用它来表示一个系列转轮的特性。中国水轮机系列代号就是在限制工况（指按经济安全条件决定的工况）下，规定η=88%时计算机的ns值并取其整数确定的。在相同的水头、出力的情况下，ns越大，水轮机的转数就越高；对相同直径、相同水头的情况，ns越大，转轮出力就越大。若要求不同特性的转轮，就要改变转轮的形状，ns也随之改变。当比转速ns增高时，转轮形状变化的趋势如图1。而且，当比转速增加时，转轮水力特性也随之变化。水流流过叶片通道时，水头损失增加，流出转轮的水流动能加大，由转轮转换的水流能量中压能比重加大。
图1 不同比转速的水轮机转轮 （a）低比转速混流式；（b）中比转速混流式；（c）高比转速混流式；（d）轴流式
对于水泵，其比转速表示为
式中，n为转速，r/min；Q为流量，m3/s；H为扬程，m。 同样，在不同工况也有不同的ns值，对几何相似的水泵在相似工况下有相同的ns值。在水泵系列中，是用最佳工况下的比转速（ns）来代表这一系列转轮的几何特性。当比转速（ns）增加时，叶轮形状变化如图2所示。比转速增加时，水泵的扬程越低而通过的流量越大；比转速低的叶轮，扬程特性曲线有极大值，影响泵在管网系统中运转的稳定性；比转速越高，扬程随着流量的减少，急速上升后又急速下降。
图2 不同比转速的水泵叶轮
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