En 1848, James B. Francis, mentre treballava com a enginyer cap de la companyia Locks and Canals a la ciutat de Lowell, Massachusetts, va millorar aquests dissenys per crear turbines més eficients. Va aplicar principis científics i mètodes de prova per produir un disseny de turbina molt eficient. Més important, els seus mètodes de càlcul matemàtic i gràfic van millorar el disseny i l'enginyeria de la turbina. Els seus mètodes analítics van permetre dissenyar turbines d'alta eficiència per coincidir precisament amb el flux d'aigua i la pressió d'un lloc (cap d'aigua).
disseny i enginyeria de turbines