Het werkingsmechanisme van een Francis-turbine
De turbine bestaat uit een buitenste spiraalvormige behuizing, gevolgd door een set vaste bladen, zogenaamde stabilisatoren. Daarna volgt een set bewegende bladen, genaamd geleidingsschoepen, vervolgens een aantal centraal geplaatste bladen, genaamd runners, en tot slot een uitgaande buis, de zogenaamde duct-trekbuis.
De stroming komt de Francisturbine binnen via de spiraalvormige behuizing. Door de dwarsdoorsnede van de behuizing te verkleinen, zorgt u ervoor dat de stroming het centrale deel van de turbine met een gelijkmatige snelheid over de hele omtrek binnenstroomt.
De stroming stroomt vervolgens door twee sets schoepen voordat deze de geleider instroomt: de buitenste steunbladen en de binnenste geleideschoepen. De steunbladen zijn vast en helpen het water naar de geleider te sturen. Ze helpen ook om de werveling bij de inlaat te verminderen.
De geleideschoepen tussen de steunschoepen en de geleider spelen een belangrijkere rol. Ze regelen de stroomsnelheid op basis van de energiebehoefte. Deze energiebehoefte fluctueert echter in de loop van de tijd. De geleideschoepen regelen de waterstroomsnelheid en zorgen ervoor dat de energieproductie synchroon loopt met de vraag. Daarnaast regelen de geleideschoepen de stroomhoek richting de geleiderbladen. Ze proberen ervoor te zorgen dat de inlaatstroomhoek de optimale invalshoek heeft om maximaal watervermogen te benutten.