Sau khi ra khỏi vòi phun, dòng tia chuyển động tự do trong môi tr−ờng không khí tr−ớc khi đi vào BCT. Các nghiên cứu cho thấy rằng, ngay sau khi ra khỏi vòi phun, dòng tia đạt đ−ợc diện tích nhỏ nhất của mình và sau đó mở rộng ra. Sự mở rộng dòng tia đ−ợc giải thích là do sức cản của không khí đã làm chậm chuyển động của nó. Bề mặt ngoài của dòng tia bị giảm cột áp (hình 17).
Hình 18. Biểu đồ phân bố áp lực cắt ngang dòng tia
Từ lý thuyết về tầng giới hạn, V. Sulgin coi dòng tia trơn không khuyếch tán đã chỉ ra rằng ma sát n−ớc và không khí rất nhỏ, có thể qua. Những vùng lồi lõm của
θi’
biểu đồ vận tốc theo biên ông giải thích bởi sự xuất hiện dấu vết của các tầng giới hạn. Nh−ng thực tế dòng tia không thể xem là trơn tuyệt đối. Qua nghiên cứu bằng ph−ơng pháp chụp ảnh cho thấy bề mặt của dòng tia có tính chất l−ợn sóng, từ nó các phần tử chất lỏng bị tách ra. Trong khi đó dòng tia chảy trong chân không có đ−ợc bề mặt trơn nhẵn hơn nhiều. Rõ ràng là trong môi tr−ờng không khí có ảnh h−ởng thế nào đó tới cấu trúc lớp ngoài của dòng tia.
Cho đến nay các nghiên cứu về dòng tia chảy trong không khí vẫn ch−a đ−ợc hoàn thiện để đánh giá đầy đủ các tổn thất. Tạm thời chỉ có thể nói tới tổng tổn thất liên quan đến vòi phun và dòng tia mà ch−a kết luận đ−ợc tỷ lệ từng loại tổn thất riêng trong cân bằng năng l−ợng chung. Hiệu suất vòi phun tính tất cả các tổn thất này khi thiết kế biên dạng hợp lý theo thực nghiệm có thể đạt 95 ữ 98%. Trong thiết kế cũng cần tính toán đến độ mở rộng của dòng tia khi quyết định tỷ số D1/d0 để tránh dòng tia khi vào BCT có thể va chạm vào bầu hoặc vành làm giảm hiệu suất của tua bin.