Струя – форма течения жидкости, при которой жидкость(газ) течёт в окружающем пространстве, заполненном жидкостью (газом) с отличающимися от струи параметрами (скоростью, температурой, плотностью, составом и тому подобное), при этом в сверхзвуковой струе скорость течения жидкости(газа) больше скорости распространения звука в среде (число Маха М>1).

Схема течения в изобарической(статическое давление в любой точке струи почти постоянно и близко к давлению в окружающем пространстве) , расчётной, сверхзвуковой спутной струе (рисунок 1). Скорость течения на оси изобарической струи постоянна в пределах начального (изоэнтропического) участка течения x ≤ x_н, а в дальнейшем монотонно изменяется, стремясь к значению скорости в окружающем пространстве. В основном участке затопленной струи x > x_н + x_n скорость на оси изменяется по закону 1/x для осесимметричных струй и по закону 1/√x для плоских (x = x/b_c – безразмерное расстояние от среза сопла). Независимо от формы поперечного сечения струи на срезе сопла, начиная с некоторого расстояния x, в основном участке струи становится круглой.

В случае, когда давление p_c в сверхзвуковой струе на срезе сопла отличается от давления p_a в окружающей атмосфере (p_c < > p_a), струя называется нерасчётной и к числу параметров, характеризующих течение в струе добавляется нерасчётность истечения n = p_c/p_a. определяющая картину ударных волн в струе и во внешнем пространстве. Примером такого течения является струя вытекающая из сопла вертикально стартующей ракеты. Для неё условие n = 1 будет иметь место только в одной точке траектории.

Начальный газодинамический участок струи x_нг от среза сопла до сечения, в котором отражённая ударная волна пересекает границу струи называется первой «бочкой». В реальной нерасчётной струе в результате отражения ударных волн наблюдается несколько «бочек», которые заполняют всю длину невязкого течения вблизи оси струи на участке x_нв, а иногда выходят за её пределы. В большинстве расчётных методик обычно рассматривают только первую «бочку», поскольку она содержит наиболее, интенсивные ударные волны, а дальнейшее течение считают изобарическим. 

Информация о распределении скорости, температуры, концентрации компонентой в сечениях струй расположенных на выбранном расстоянии от среза сопла, необходима для определения силовых и тепловых нагрузок на стартовые сооружения и элементы конструкций ракетных и стартовых комплексов, на лопатки газовых турбин и др.Та же информация необходима дли расчёта излучения струи в широком диапазоне длин электромагнитных волн. Существенно также акустическое поле, возникающее в области распространения струи, так как турбулентная струя генерирует и акустические волны. Акустическая мощность, излучаемая струёй реактивного двигателя, составляет около 1% от общей мощности двигателя; она пропорциональна восьмой степени скорости потока у среза сопла. Уровень шума достигает 150 – 165 Дб, а спектр частот охватывает более 7 октав.

Разработано большое количество полуэмперических и численных методов расчёта течения в газовых струй, исполняющих ЭВМ и дающих возможность рассчитать турбулентные и ламинарные, дозвуковые и сверхзвуковые, в том числе нерасчётные, струи с учётом двухфазности химической реакций в слое смешения, неравновесности течения и другое. Однако поставленная задача не является решённой окончательно. Даже самые совершенные расчётные методы используют для получения решения эмпирические законы турбулентного перемешивания, скорости химической реакции, интенсивности излучений, полученные в условиях, не позволяющих считать эти законы универсальными.

К сверхзвуковым струям относятся струи, вытекающие из сверхзвуковых сопел реактивных и ракетных двигателей, газовых и паровых турбин. Сверхзвуковые струи определяют: перемешивание топлива в перспективных реактивных двигателях нового типа; истечение продуктов горения в импульсных двигателях коррекции космических аппаратов; разлёт испаряющегося вещества при воздействии лазерного излучения на твёрдое тело; залповые выбросы из кратеров вулканов; струи в звездных системах и квазарах.

Сопло Лаваля — техническое приспособление, которое служит для ускорения газового потока проходящего по нему до скоростей превышающих скорость звука. Широко используется на некоторых типах паровых турбин и является важной частью современных ракетных двигателей и сверхзвуковых реактивных авиационных двигателей.Сопло представляет собой канал, суженный в середине. В простейшем случае такое сопло может состоять из пары усечённых конусов, сопряжённых узкими концами. Эффективные сопла современных ракетных двигателей профилируются на основании специальных газодинамических расчётов.Сопло было предложено в 1890 г. шведским изобретателем Густафом де Лавалем для паровых турбин.В ракетном двигателе сопло Лаваля впервые было использовано американским инженером Робертом Годдардом в 1919 г.

По мере движения газа по соплу, его абсолютная температура Т и давление Р снижаются, а скорость V возрастает. М — число Маха.