涡轮在旋转过程中，受以下几种力矩的影响：流体的推动力矩Tr(主动力矩)；涡轮轴与轴承的摩擦阻力矩Tm；流体通过涡轮时对涡轮产生的流动阻力矩Trf；信号传感器对涡轮产生的电磁阻力矩Tre。由涡轮所受力矩得出涡轮的运动方程为

    由于摩擦阻力矩Tm可视为常数；流动阻力矩Trf与流动状态无关，可在分析时具体给出关系。所以要首先确定流体的推动力矩Tr的具体表达式。
    对涡轮叶片的受力分析：
    假定：u1为流体的轴向速度；u2为流体离开叶轮叶片时的速度；α1为流体流入时与涡轮切向的夹角；α2为流体离开涡轮时与涡轮切向的夹角；β为涡轮叶片与轴向的夹角。可见，推动涡轮旋转的转动力矩是由涡轮圆周方向的力产生的。由动量原理可知，这个圆周方向的力fr应等于进入涡轮的单位质量流体量在圆周方向上的动量变化，可表示为
fr=ρq(u1cosα1-u2cosα2)
式中：ρq分别为流体的密度和体积流量。
    当一台流量计处于稳定的流动状态时，ρ、q、u1、α1为已知。u2、α2下面分析。
    ①由于涡轮进出口圆周运动线速度ur1、ur2相等，设为ur，即
ur2=ur1=ur
    ②当流体离开涡轮叶轮时，流体相对速度与圆周运动方向的夹角就等于叶片结构角β。若流体相对于叶轮叶片的相对角速度为ω1、ω2，则与圆周运动方向夹角β2与叶片结构角β有以下关系：β2=90-β。
    ③根据气体的连续性原理可断定，叶片出口的绝对速度u2的轴向分量等于叶片进口速度u1的轴向分量，而来流可认为是轴向的，也即叶片出口绝对速度的轴向分且应等于u1，即
u2sinα2=u1
    由上分析，涡轮叶片进出口的速度三角形具体作图步骤如下：
    ①进口速度三角形：流体绝对速度u1的大小方向已知；叶片圆周速度ur的大小、方向也已知。所以可直接画出相对速度ω1的大小和方向。
    ②流体出口速度三角型分以下几步作图：
    叶片圆周速度的大小方向已知ur，先画出；
    按叶片结构角画出相对流速ω2的方向；
    沿轴向画一条轴心线，在该轴心线上截取进口绝对流速u1大小的线段。在线段的端部作垂线，与ω2线相交，所得交点即可得ω2的大小；
    自圈周速度ur顶部作ω2的平行线与垂线相交，所得交点即可得绝对速度u2的大小和方向。
从上述速度三角形分析可得，在涡轮的圆周方向的速度变化为

    这就是涡轮流量计的详细数学模型。