水刀作为一个有效的作业工具，射流自喷嘴喷出必须凝聚，当射流脱离喷嘴，空气立即作用在其边界，试图减少射流的速度，这种空气阻力的阻滞作用引起射流的扩散，常使人们对射流质量造成错觉，射流中心核在冲击靶件表面时成了主要的射流作用，显然，控制靶距能有效减小这种空气阻力的阻滞作用，在最佳工况下良好的喷嘴设计，其最佳靶距约为(50 - 100)do（为喷嘴孔直径）。

 射流压力在靶件表面上的衰减是靶距的函数，在射流核两倍长度处，射流轴心压力pm，相对初始压力P。下降50%（指喷嘴出口处的压力），对最优良的喷嘴，即使在理想工况下，射流核长度也只有大约200do。例如：手持喷枪上使用的典型喷嘴，其直径为1.5-1. 8mm，在射流脱离喷嘴约30 - 36cm处压力降至喷嘴出口处压力的一半，在许多情况下“初始压力值的一半”处的靶距非常短，大约只有100do。造成理想的射流工况离不开全程管路的稳流状态。

 理想的射流条件包括：喷管直径相对于喷嘴直径的比值较大，管路的对称性、圆形截面、为了平抑流体的不均匀性作用，靠近喷嘴前面的直管长度至少为进水管的10倍（最好为20倍）。射流工况应尽可能接近层流状态，这种层流流动结构致密且稳定，所表现的振荡或扰动最小。射流在喷嘴段内发生转变，脱离喷嘴则成为紊流，层流工况雷诺数Re<2200，而全流道紊流工况为Re>10000，在这两个值之间的流体处于转变状态，也就是两种流动的混合状态，由于这种状态的流动是不稳定的，应当予以避免。向流体里加入长链聚合物能够增长射流的稳定性和补偿喷嘴上游工况。

 捷克学者L．M. Hlavac，I．M. Hlavacova曾推导出了计算水射流在环境介质中衰减的简化模型；根据假设水射流结构的轴对称性，同时推导出了描述等价水射流结构发展的关系式，根据喷嘴内部水射流形成的经典水动力学理论和一些非传统观点推导出计算水射流横断面速度场的一组方程。该方程组有助于计算水射流在环境介质中的衰减和水射流在环境介质的发展。

 在推导方程的过程中，一些因素可以忽略不计，相对系统压力而言，液体流动中的其他压力可以忽略，至于在实际操作条件中，液体不能认为是理想的流体，而要在伯努利方程中加入两个修正系数；液体密度系数和能量系数（由于摩擦和流体在喷嘴内的收缩引起）。

 水刀可以计算出射流从喷嘴出口流出的最大速度，然而该式仅适用于在射流的轴线附近区域。为了利用式计算射流的流速，有必要计算射流在压力Po下的压缩性系数y和喷嘴的溢流系数u。