流體力學中常常將水的動能、壓力能、以及位能轉換成高度來做比較。
比速率為討論轉動渦輪裝置時的重要無因次參數，可以視為一種無因次化的轉速。
在水力渦輪機組中，揚程、輸出功率、以及轉速是三個最重要的參數。因此，我們希望能求出一種無因次參數，能涵蓋這三者的關係，而這就是比速率。
假設水力渦輪機組的設計功率為$P_s$、轉速為$N$、直徑為$D$、揚程為$H$，則我們可以先無因次化設計功率：
$$ \pi_1 = \frac{P_s}{\rho D^2 (gH)^{\frac{3}{2}}} $$
同時，我們也可以無因次化轉動葉片尾端的切線速度：
$$ \pi_2 = \frac{ND}{(gH)^{\frac{1}{2}}} $$
兩個無因次參數可以組成第三個無因次參數，以消去直徑：
$$ \pi_3 = \pi_1 \pi_2^2 = \frac{N^2P_s}{\rho(gH)^{\frac{5}{2}}} $$
在一般水力渦輪機組的應用裡，密度和重力加速度可視為常數。將這些常數消去並開根號便會得到水力渦輪機組的比速率：
$$ N_s = \frac{N P_s^{\frac{1}{2}}}{H^{\frac{5}{4}}} $$
另一方面，在泵浦、風機等等耗電設施中，最重要的三個參數為揚程、流量、以及轉速。將流量表記為$Q$，則由關係式$P_s = \rho Q gH$可得出耗電設施版本的比速率：