L'efficienza della conversione dell'energia cinetica del vento in energia meccanica di rotazione è ridotta dagli effetti del flusso sul rotore. L'efficienza massima teorica di una turbina eolica è del 59,3% secondo la legge di Betz. In condizioni reali, tuttavia, questo valore non viene raggiunto a causa delle perdite che si verificano al rotore. Diversi effetti di flusso sul rotore portano a perdite di punta, perdite di profilo e perdite di torsione.
Le perdite di punta si verificano sulla punta della pala del rotore e sono anche chiamate perdite di punta della pala. A causa delle differenze di pressione tra il lato superiore e inferiore, si creano vortici di bordo sulla punta delle pale del rotore. Questi creano resistenza, che riduce il sollevamento verso l'estremità della lama. Per ridurre al minimo le perdite di punta, le punte delle lame sono costruite con le cosiddette winglets.
Le perdite di profilo sono causate dalla resistenza al flusso del profilo alare. L'attrito sulla superficie del profilo alare rallenta il flusso e fa perdere una parte della sua energia cinetica.
Le perdite a vortice si verificano mentre le masse d'aria fluiscono attraverso la superficie del rotore. In questo processo, il flusso d'aria è soggetto ad un vortice, che si manifesta nella componente circonferenziale della velocità di uscita. Con l'aumento della coppia, le perdite a vortice aumentano e riducono l'efficienza della turbina eolica.
rotor losses