Кинетическая энергия воздушного потока зависит от его массы и скорости. Теоретические рассчеты показывают, что секундная энергия или мощность потока пропорциональна кубу скорости, т. е. если скорость ветра, например, увеличилась в два раза, то энергия воздушного потока возрастает в восемь раз.

Мощность развиваемая ветродвигателем, изменяется пропорционально диаметру ветроколеса, т. е. при увеличении диаметра колеса в два раза, мощность при той же скорости ветра увеличивается в четыре раза.

Однако в механическую работу можно превратить только часть энергии патока, протекающего через ветроколесо. Другая часть энергии теряется на трение воздкшных частиц и различные потери. Кроме того, значительная часть энергии содержится в воздушном потоке, уже прошедшем через ветроколесо. Это объяссняется тем, что воздушный поток за ветроколесом так же имеет некоторую скорость.

В теории крыльчатых ветродвигателей доказывается, что скорость потока за ветроколесом не может быть равна нулю и что наилучший режим работы ветродвигателя будет иметь место в том случае, когда скорость непосредственно за ветроколесом состовляет две третьих от первоначальной скорости потока, набегающего на ветроколесо.