กลไกการทำงานของกังหันฟรานซิส
กังหันประกอบด้วยปลอกหุ้มเกลียวด้านนอก ตามด้วยชุดใบพัดคงที่ที่เรียกว่าใบพัดคงที่ ถัดมาคือใบพัดที่เคลื่อนที่เป็นกลุ่มเรียกว่าใบพัดนำทาง จากนั้นคือใบพัดที่วางไว้ตรงกลางจำนวนหนึ่งเรียกว่าใบพัดรันเนอร์ และสุดท้ายคือท่อลมออกที่เรียกว่าท่อลมดูด
กระแสน้ำจะไหลเข้าสู่กังหันฟรานซิสผ่านตัวเรือนเกลียว การลดพื้นที่หน้าตัดของตัวเรือนจะช่วยให้กระแสน้ำไหลเข้าสู่ส่วนกลางของกังหันด้วยความเร็วที่สม่ำเสมอตลอดทั้งเส้นรอบวง
การไหลจะไหลผ่านใบพัด 2 ชุดก่อนเข้าสู่รางน้ำ ได้แก่ ใบพัดด้านนอกและใบพัดนำทางด้านใน ใบพัดแบบคงที่ช่วยบังคับทิศทางน้ำให้ไหลเข้าสู่ส่วนรางน้ำ นอกจากนี้ยังช่วยลดการวนของน้ำที่ไหลเข้าอีกด้วย
ใบพัดนำทางที่อยู่ระหว่างใบพัดค้ำยันและใบพัดรันเนอร์มีบทบาทสำคัญมากขึ้น โดยใบพัดจะควบคุมอัตราการไหลตามความต้องการพลังงาน แต่ความต้องการพลังงานจะผันผวนตามเวลา ใบพัดนำทางควบคุมอัตราการไหลของน้ำและให้แน่ใจว่าการผลิตพลังงานสอดคล้องกับความต้องการ นอกจากนี้ ใบพัดนำทางยังควบคุมมุมการไหลที่มุ่งไปยังใบพัดรันเนอร์ โดยใบพัดจะพยายามให้แน่ใจว่ามุมการไหลเข้าจะอยู่ในมุมปะทะที่เหมาะสมที่สุดเพื่อควบคุมพลังงานน้ำให้ได้มากที่สุด