Rys.11.Siły działające na łopatkę.
L- siła nośna
D-siła pchająca
u- wektor prędkości łopatki u=ωr (gdzie ω- prędkość kątowa łopatki r- promień)
a- kąt natarcia łopatki
b- kąt ustawienia łopatki
F- siła powodująca moment obrotowy F=L’-D’
V- wektor prędkości wiatru
W- wypadkowy wektor wiatru względnego
4.1.Siła ciągu.
Strumień powietrza przepływając
nad górną częścią
łopatki ma do przebycia większą drogę niż strumień powietrza opływający
tę łopatkę z dołu. Przedstawione to jest na rysunku 12. Dzięki temu nad górną
powierzchnią łopatki wytwarza się ciśnienie niższe w porównaniu z ciśnieniem
występującym pod dolną częścią łopaty. Różnica ciśnień wytwarza siłę
ciągu.
Rys.12.Opływ łopatki przez medium
Rozpatrując bardziej szczegółowo siły działające na łopatkę można zauważyć, że łopatka poruszająca się z prędkością kątową ω, w każdym miejscu posiada inną prędkość liniową zależną od odległości od środka obrotu r. Tak więc prędkość liniowa wybranej części łopaty:
Element ten, poruszając się, „widzi” jedynie względną prędkość wiatru W, która jest wypadkową z rzeczywistej prędkości wiatru V, oraz prędkości łopatki u . Z kąta natarcia a wynikają siły działające na łopatkę:
L-siła ciągu
D-siła pchająca.
Siła dzięki której powstaje moment obrotowy wirnika wynika z różnicy składowych prostopadłych do płaszczyzny obrotu.
F=L’-D’.