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水刀作為一個有效的作業工具，射流自噴嘴噴出必須凝聚，當射流脫離噴嘴，空氣立即作用在其邊界，試圖減少射流的速度，這種空氣阻力的阻滯作用引起射流的擴散，常使人們對射流質量造成錯覺，射流中心核在沖擊靶件表面時成了主要的射流作用，顯然，控制靶距能有效減小這種空氣阻力的阻滯作用，在最佳工況下良好的噴嘴設計，其最佳靶距約為(50 - 100)do（為噴嘴孔直徑）。

 射流壓力在靶件表面上的衰減是靶距的函數，在射流核兩倍長度處，射流軸心壓力pm，相對初始壓力P。下降50%（指噴嘴出口處的壓力），對最優良的噴嘴，即使在理想工況下，射流核長度也只有大約200do。例如：手持噴槍上使用的典型噴嘴，其直徑為1.5-1. 8mm，在射流脫離噴嘴約30 - 36cm處壓力降至噴嘴出口處壓力的一半，在許多情況下“初始壓力值的一半”處的靶距非常短，大約只有100do。造成理想的射流工況離不開全程管路的穩流狀態。

 理想的射流條件包括：噴管直徑相對于噴嘴直徑的比值較大，管路的對稱性、圓形截面、為了平抑流體的不均勻性作用，靠近噴嘴前面的直管長度至少為進水管的10倍（最好為20倍）。射流工況應盡可能接近層流狀態，這種層流流動結構致密且穩定，所表現的振蕩或擾動最小。射流在噴嘴段內發生轉變，脫離噴嘴則成為紊流，層流工況雷諾數Re<2200，而全流道紊流工況為Re>10000，在這兩個值之間的流體處于轉變狀態，也就是兩種流動的混合狀態，由于這種狀態的流動是不穩定的，應當予以避免。向流體里加入長鏈聚合物能夠增長射流的穩定性和補償噴嘴上游工況。

 捷克學者L．M. Hlavac，I．M. Hlavacova曾推導出了計算水射流在環境介質中衰減的簡化模型；根據假設水射流結構的軸對稱性，同時推導出了描述等價水射流結構發展的關系式，根據噴嘴內部水射流形成的經典水動力學理論和一些非傳統觀點推導出計算水射流橫斷面速度場的一組方程。該方程組有助于計算水射流在環境介質中的衰減和水射流在環境介質的發展。

 在推導方程的過程中，一些因素可以忽略不計，相對系統壓力而言，液體流動中的其他壓力可以忽略，至于在實際操作條件中，液體不能認為是理想的流體，而要在伯努利方程中加入兩個修正系數；液體密度系數和能量系數（由于摩擦和流體在噴嘴內的收縮引起）。

 水刀可以計算出射流從噴嘴出口流出的最大速度，然而該式僅適用于在射流的軸線附近區域。為了利用式計算射流的流速，有必要計算射流在壓力Po下的壓縮性系數y和噴嘴的溢流系數u。