Stanitz(1952)通过对一个进口流动角为76°半径比为1.8的无叶扩压器内部气流流动进行理论研究发现，气流在扩压器进口和出口之间的运动轨迹是一条360°的弧线，因此扩压器流道越长，所产生的摩擦损失也就越大。一般情况下，一个无叶扩压器的总压恢复系数是0.5。对于可压缩流动，也即理想气体，如空气，当压力增加，密度也增加，因此沿扩压器半径方向上的流动角也是增加的，而摩擦力的存在使流动角有减小的趋势，因此气流运动轨迹还是接近于对数螺旋线。当然，流动角在实际中不可能达到90°，因为在这种情况下将不可能有气流流出扩压器。对于有些非理想气体，如氟利昂，流动角沿扩压器流动方向则是减小的。与有叶扩压器相比，工质在无叶扩压器中由于是作对数螺旋线运动，因此无叶扩压器中工质运行轨迹的长度要大于有叶扩压器中工质运动轨迹的长度，这也是无叶扩压器中流动损失大于有叶扩压器中流动损失的原因。

Herbert(1978)在Stanitz(1952)工作的基础上又考虑了扩压器壁面边界层增长因素。他假设在叶轮出口处的边界层厚度为零，其厚度在流动方向上逐渐增厚。通过研究发现，扩压器内边界层速度分布可以用管内湍流的1/7次方关系进行计算。如果无叶扩压器流道充分长，端壁上的边界层将可能相互会合，这种情况下将不存在中心流动区，速度分布可以采用管内湍流的1/7次方分布计算，很明显壁面边界层厚度是通道宽度的一半。Schumann

(1986)使用他所建立的一个理论模型计算了径向无叶扩压器内三维非轴对称湍流流动，并把计算结果和采用三维黏性程序的计算结果进行了比较，发现两者吻合的很好，这也进一步说明采用简单数学模型研究无叶扩压器性能也是一种可行方法。