En Francis-turbins arbetsmekanism
Turbinen består av ett yttre spiralformat hölje, följt av en uppsättning fasta blad som kallas stagvingar. Därefter kommer en samling rörliga blad som kallas styrvingar, sedan en samling centralt placerade blad som kallas löprör och slutligen en utgående kanal som kallas ett kanaldragrör.
Flödet kommer in i Francisturbinen genom spiralhöljet. Genom att minska höljets tvärsnittsarea säkerställs att flödet kommer in i turbinens centrala del med jämn hastighet över hela omkretsen.
Flödet passerar sedan genom två uppsättningar blad innan det kommer in i rännan, nämligen de yttre stödskenorna och de inre styrskenorna. Stödskenorna är fasta och hjälper till att styra vattnet mot rännsektionen. De hjälper också till att minska virveln vid inloppsflödet.
Styrskenorna som sitter mellan stödskenorna och löprännan har en mer kritisk roll att spela. De styr flödeshastigheten baserat på effektbehovet. Men effektbehovet fluktuerar över tid. Styrskenorna styr vattenflödeshastigheten och säkerställer att effektproduktionen är synkroniserad med efterfrågan. Dessutom styr styrskenorna flödesvinkeln riktad mot löprännans blad. De försöker säkerställa att inloppsflödesvinkeln har optimal anfallsvinkel för att utnyttja maximal vattenkraft.