En fait, c'était une image simplifiée que nous vous avons montrée à la page précédente sur l' énergie du vent. En réalité, une éolienne dévie le vent même avant que celui-ci atteigne la surface balayée par le rotor. Il en résulte qu'une éolienne ne pourra jamais récupérer l'énergie totale transportée par le vent. Nous examinerons ce sujet plus en détail à la page sur la loi de Betz.

Sur l'image ci-dessus, le vent souffle de droite, et nous utilisons un dispositif quelconque afin de capter l'énergie cinétique contenue dans le vent (dans ce cas, nous avons employé un rotor tripale, mais nous aurions aussi bien pu utiliser un autre dispositif mécanique).

Une éolienne freine obligatoirement le vent lorsqu'elle capte son énergie cinétique et la convertit en énergie rotative. Pour cette raison, la vitesse du vent à l'avant du rotor (à droite) est toujours supérieure à celle à l'arrière (à gauche).

Comme la masse d'air traversant la surface balayée par le rotor (par seconde) est égale à celle sortant à gauche, la veine d'air s'élargit forcément à l'arrière du rotor, ce que nous avons essayé d'illustrer sur l'image ci-dessus en dessinant autour du rotor un tube imaginaire, appelé aussi un tube de courant.

Le vent ne sera pas freiné à sa vitesse finale juste après avoir traversé l'hélice - le freinage aura lieu progressivement jusqu'à ce que la vitesse de l'air à l'arrière du rotor devienne à peu près constante.

Le graphe à gauche montre la pression atmosphérique tracée verticalement tandis que l'axe horizontal indique la distance au rotor. Le vent souffle de droite et le rotor se trouve au milieu.

Lorsque l'air s'approche du rotor, la pression atmosphérique augmente, le rotor constituant un obstacle au vent. Comme vous voyez, la pression at-mosphérique diminue de façon dramatique juste à l'arrière du rotor (à gauche). Elle commence ensuite à augmenter progressivement jusqu'à atteindre le niveau de pression atmosphérique normal.

Plus en aval, la turbulence assure que le vent en déplacement lent à l'arrière du rotor est mélangé avec le vent en écoulement libre de la zone ambiante. Par conséquent, plus nous nous éloignons de l'éolienne, plus l' effet d'abri diminue. Nous élaborons ce sujet plus en détail à la page traitant de l' effet de parc.

Peut-être serez-vous tenté de faire remarquer que le rotor tournerait sans doute également, si l'on plaçait l'éolienne dans un tube cylindrique normale comme nous l'avons fait sur l'image ci-dessous. Pourquoi affirmons-nous alors que le tube de courant a la forme d'une bouteille? Il est évidemment vrai qu'un rotor placé dans un tube comme celui ci-dessus pourrait toujours tourner, mais essayons de voir de plus près ce qui se passerait le cas échéant.

Le vent à gauche du rotor se déplace à une vitesse moins élevée que celui à droite arrivant au rotor. Ayant déjà appris que la masse d'air entrant dans le tube chaque seconde est égale à celle qui sort à gauche, nous pouvons déduire que l'emplacement dans le tube d'un obstacle au vent (dans ce cas un rotor) entraînerait forcément une distorsion d'une partie de l'air arrivant dans le tube. Si le tube de courant autour du rotor était cylindrique, la haute pression dans la partie droite du tube empêcherait donc le passage d'une partie de la masse d'air.

Il s'en suit que c'est le tube en forme de bouteille qui donne l'impression correcte de ce qui arrive au vent lorsqu'il rencontre une éolienne.