Aerodynamika profilu

U větrného rotoru pracujícího na vztlakovém principu je základním prvkem vrtulový list (lopatka). Tento list lze brát jako rotující křídlo, takže celá aerodynamika VE je obdobná letecké aerodynamice. Osa rotoru je hřídel na které se rotor otáčí. Vítr dopadá na lopatku pod úhlem alfa (úhel mezi vektorem větru a tětivou profilu), což je úhel beta vzhledem k rovině rotoru. Je třeba si uvědomit, že vítr sice fouká ve směru rovnoběžně s osou rotoru (což je způsobeno natáčením rotoru na vítr) ale rotor se také otáčí okolo osy a tudíž dochází ke skládání vektorů rychlosti. Tětiva profilu je pomyslná přímka mezi odtokovou hranou a náběžnou hranou.
Na vypouklé straně profilu dochází ke zhušťování proudnic a zvyšování rychlosti proudění. Na opačné straně rychlost proudění klesá. Na vypouklé straně vzniká podtlak a na protější straně vzniká přetlak, přičemž podtlak je asi dvakrát vetší než přetlak. Z toho vyplývá, že vypouklejší strana se více podílý na vzniku síly Fy. Pokud tedy je potřeba na list přidělat nejaké výztuhy je lepší je přidělat z té rovnější strany, jelikož na vypouklé straně je třeba dodržet co "nejčistší" profil.

Síly na profilu

F_x .. odporová složka
F_y .. vztlaková složka
S .. plocha křídla
ρ .. hustota vzduchu
v .. rychlost skutečného proudu vzduchu (vektorový součet rychlosti větru a rychlosti otáčení)
c_x .. součinitel odporu
c_y .. součinitel vztlaku

Při návrhu se snažíme dosáhnout co největší vztlakové síly a co nejmenší odporové síly. Nebo-li co největší hodnoty c_y/c_x. Hodnoty c_y,c_x jsou zavislé na volbě profilu, délce tětivy, rychlosti vzduchu a hlavně na úhlu náběhu α. Se vzrůstajícím úhlem náběhu roste sice součinitel vztlaku c_y ale také součinitel odporu c_x. Takže je potřeba najít takové hodnoty úhlu náběhu při kterém je podíl c_y/c_x maximální. Toto lze zjistit z polárního grafu změřeného v aerodynamickém tunelu. V tomto grafu je vynesen koeficient vztlaku a odporu v závisloti na úhlu náběhu.
Při návrhu vrtulového listu se tedy snažíme navrhout ho tak, aby každá část listu byla ofukována pod tímto ideálním úhlem náběhu (většinou je tento úhel okolo 3° - 8°).