轮机水是沿着切圆通过水轮机动轮来带动它旋转的。而让-维克托·彭赛列也在1820年时利用相同的原理开发出向心旋转的水轮机，SB Howd在1838年更利用类似的原理获得了美国专利。在1848年，詹姆斯·B·法兰西斯同时也担任公司的首席工程师，并且，因为纺织需要大量的使用水车技术来产能，而来到拥有纺织之城之称的麻萨诸塞州洛厄尔来改进技术，为建立出更具有效能的水轮机。他运用了科学的原理以及科学的测试方式来建立出一个具有非常高效能的涡轮机设计。更重要的是，他的数学和图形计算方法改进了水轮机的设计和工程。他的分析