在流型设计时，通常认为级前截面0-0上的气流参数已知且保持均匀。在此条件下，对于动静叶轮之间的截面1-1，若规定轴向分速（常数），并假定从截面0-0到截面1-1的流动损失沿叶高均匀分布，则利用简单径向平衡方程可以得出涡量。同理，对级后截面2-2上的气体流动，若规定，则可得出。由于和分别与截面1-1、2-2的速度环量、相对应，且该结果是在流动损失沿叶高均匀分布的理想条件下得出的，所以这种流型被称为理想等环量流型。

长叶片级的流型是由叶片的几何参数，主要是静叶片出口角、动叶片进口角、动叶片出口角来保证的。利用级的速度三角形关系，经过简单推导可知，要实现理想等环量流型，气流角、、（与几何角、、基本一致）沿叶高的分布必须符合一定规律。

为了降低级的余速损失，截面2-2上的周向分速通常都设计为零，则：

 （1）

式中下角标“”表示叶片平均高度处；为半径。

由此可知，为实现理想等环量流型，静叶出口气流角沿叶高必须增大；动叶进口气流角沿叶高也必须增大，而且比增大得更剧烈；动叶出口气流角沿叶高则必须减小，如图1所示。据此，就可以设计出静、动叶片几何角、、及叶型沿叶高的变化规律，即叶片的扭曲规律。由于长叶片级的叶片具有扭曲形状，所以又被称为扭叶片级。

图1 理想等环量流型截面1-1处的参数沿叶高变化的规律

按照理想等环量流型设计的级，由于，，所以级的轮周功沿叶高等于常数。在进口参数均匀的条件下，级的理想焓降、进口压力和出口压力沿叶高也保持不变。然而，按照径向平衡的要求，只要，静动叶轮之间间隙内的压力沿叶高就必须增大，这样动叶流道内的理想焓降沿叶高就必须增大。由此，级的反动度沿叶高必然增大。容易导出，沿叶高的变化规律为：

 （2）

通常比较小，这样、，式（2）可被简化为：

 （3）

式中下角标“”表示叶片根部。由此可见，反动度沿叶高不仅增大，而且增大得非常剧烈。

理想等环量流型级的主要优点是各特征截面上的气体流动为无旋流动（据此，等环量流型又被称为自由涡流型），可以避免不同叶高处的气流相互掺混，所以流动损失小、效率高。但也存在如下两个明显缺点：①由于反动度沿叶高剧烈增大，所以很难协调叶片根部与顶部的气动特性。为避免叶根处产生扩压、脱流等流动现象，叶根反动度不能选得太小，但这样的话叶顶反动度就可能过大，从而造成较大叶顶漏气损失。反之亦然。正因如此，等环量流型一般只用于中等长度（径高比＞5）的长叶片级。②由于截面1-1处的气体压力沿叶高逐渐增大，气体密度沿叶高相应增大，而轴向分速沿叶高等于常数，所以密流（即单位截面上的气体流量）沿叶高是逐渐增大的。换言之，叶片顶部单位截面上通过的气体流量大于叶片根部单位截面上通过的气体流量。然而，由于截面0-0和截面2-2处的压力（及）和、轴向分速和沿叶高又保持不变，所以和沿叶高又都保持不变。这样，气流在静叶流道出口处将产生由叶根向叶顶的偏移，在动叶流道进口处又将产生由叶顶向叶根的偏移，如图2所示。于是，按照理想等环量流型设计的级，其动静叶之间间隙内的流动实际上又不是标准的圆柱面流动，这将会引起一些额外流动损失。

图2 等环量流型流线弯曲示意图