图2是冲击式涡轮机的结构图，把外壳（气缸）剖去一半，图中绿色叶片是转轮的叶片，转轮上的叶片是运动的称为动叶；在动叶两侧浅红色的是静止的叶片，固定在气缸上，形成喷嘴。转轮安装在两侧的轴承座间，在轴承座罩内安装有发电机，在本例中轴承座罩通过静叶固定在外壳上。

取3个动叶与两侧的静叶，其截面见图3，绿色月牙形是转轮叶片截面，橙红色是静叶的截面。涡轮机内的气流是轴向的，在图3中为垂直方向，图3左图是气流向下流动时，经过静叶转向，转向气流喷向动叶凹面，形成作用力F，推动动叶前进。做功后的气体从另一侧静叶间排出。由于涡轮机两侧静叶的排列完全对称，故从下方流向上方的气流做功原理完全一样，见 图3右图。所以从涡轮机的前方进气和相反方向进气均推动转轮向同一方向旋转。

在振荡水柱式波浪能发电装置中，振荡水柱产生的气流通过涡轮机时也是双向交替的，所以双向冲击式涡轮机广泛应用在振荡水柱式波浪能发电装置中。

图5是威尔斯涡轮机的结构图，把外壳（气缸）剖去一半，图中绿色叶片是转轮的叶片，转轮安装在两侧的轴承座中间，在轴承座罩内安装有发电机，轴承座罩通过承力架固定在外壳上。

气流是与涡轮机轴线平行的，也就是说与叶片的弦线垂直，气流是如何推动叶轮旋转的，在图6中描述了威尔斯涡轮机的工作原理，左图是气流垂直向下时的状态。首先叶片已经以速度Vc在运动，也就是说叶轮已经在转动，气流的速度是V，对于叶片感受到的风速是V与Vc的合成风速W，称为相对风速。叶片在相对风速W的作用下会产生升力Fl，升力Fl在叶片前进方向的分力是F，力F推动叶片前进，6个叶片情况完全一样，叶轮就会旋转下去。有关升力的知识请参阅“风力机栏目”中的“风力机基础知识”一节。

右图是气流垂直向上时的状态，叶片工作原理与左图一样，同样产生力F推动叶片向同一方向前进。

显然，如果叶片开始是静止的，垂直的气流是不可能推动叶片前进的，所以威尔斯涡轮机必须先有一个初始速度，才能运转起来，也就是说威尔斯涡轮机要靠外动力启动。

图7是两张来自网络的威尔斯涡轮机照片

以上介绍了两种涡轮机的原理与基本结构，下面看一下两种涡轮机的旋转动画。

冲击式涡轮机与威尔斯涡轮机的转速都较高，可直接连接发电机转轴，采用永磁发电机，直接安装在轴承罩内。

冲击式涡轮机由于在叶轮两侧有静叶，会增加气流的阻力，影响发电效率。

威尔斯涡轮机的叶片是固定在轮盘上的，角度不能改变，在气流速度增高时可能发生失速，影响运行效率。有关失速请参阅“风力机栏目”中的“风力机基础知识”一节。采用叶片攻角可变的叶轮能达到很好的效果，但结构复杂，故障率会高，图7右图疑是攻角可变叶轮的图片。

振荡水柱波浪发电装置也可以采用垂直轴的升力型风力机技术或S型阻力风力机技术，这两种技术同样可以在正反向气流中向同一方向旋转，可能效率会低些。