Котоусов отмечает, что традиционно в гидродинамике используется линейный вариант уравнения Бернулли — по току жидкости вдоль центральной оси трубы. «В действительности происходит уменьшение абсолютного статического давления в потоке внутри сопла и в струе вблизи среза сопла до уровня ниже атмосферного вследствие поворота течения и векторов ускорения и скорости элементарных струек в основном объеме среды, за исключением непосредственно приосевой части. Следовательно, в трубах переменного сечения и в соплах необходимо учитывать радиальную составляющую градиента статического давления, которая иногда может даже превышать осевую составляющую (здесь также заметим, что трение потока о стенку и увеличение кривизны образующей профиля сопла к его срезу также будут повышать указанную радиальную составляющую)».
Вид траекторий струек в случае отверстия в тонкой стенке показан выше на рисунке с разрезом сопла №1. «Форма струи непосредственно наблюдаема. Вид траекторий элементарных струек внутри сопла соответствует нашим данным по измерению статического давления в радиальном и продольном направлениях с помощью миниатюрных датчиков из тонкостенных капилляров диаметром 0.8 мм. Применяли и статическую, и подвижную в обоих направлениях установки датчиков как внутри сопла, так и вне его. Измерения в струе возможны только при введении капилляра вдоль струи со стороны сопла. Наряду с этим непосредственно измеряли давление над струей вблизи среза, окружив ее камерой, как в водоструйном насосе, и вводя в стенку камеры обычный датчик статического давления. В данной статье опущены подробности этих измерений. Здесь существенно, что отрицательное избыточное давление может наблюдаться не только в струе, но и в потоке внутри сопла вблизи среза».
«Вид траекторий <...> соответствует и тому факту, что в застойных зонах вблизи стенки отверстия измеренное статическое давление равно входному давлению, а на уровне радиуса отверстия в том же сечении избыточное давление стремится к нулю либо становится отрицательным.»
Далее Котоусов отмечает (подтверждая математическими выкладками), что уже внутри сопла статическое давление уменьшается за счет зависимости продольной и поперечной составляющих скорости от соответствующих координат, обусловленных ускорением движения по мере приближения к срезу сопла. Кроме того, он отмечает перекрестное влияние этих составляющих, причем вблизи среза радиальная скорость уже практически не зависит от продольной координаты и изменяется очень мало, а вот изменение продольной скорости по радиусу с учётом радиальной компоненты скорости «дает существенный вклад в продольное снижение давления».
Затем Котоусов приводит экспериментальную оценку средней плотности компактной (монолитной) части струи после сжатого сечения, исходя из измеренных значений её диаметра, расхода и скорости. На расстоянии от 5 до 50 см от среза при средней скорости 28.3 м/с средняя плотность получилась приблизительно равной 620 кг/м3 (как известно, плотность спокойной воды в диапазоне температур от 0°С до 50°С составляет от 1000 кг/м3 до 990 кг/м3). Оценочный расчёт, выполненный им по полученным в ходе анализа формулам, дал примерно такую же плотность (620 кг/м3) и показал, что давление в струе (при сохранении высокой плотности) должно было бы быть на 0.5 атм ниже давления вакуума. Поскольку это физически невозможно, в струе возникают сильные кавитационные процессы, намного снижающие её среднюю плотность и обеспечивающие очень низкое давление в её середине. Чуть дальше он отмечает, что «в опытах регистрировалось абсолютное давление в струе на уровне 500.. 150 Па при входных избыточных давлениях около 105 Па и выше».
После этого Котоусов анализирует роль газовыделения и кавитации, неизбежных в подобных условиях. Он отмечает, что выделение даже 10% атмосферных газов, растворённых в воде до равновесной концентрации при нормальных условиях, способно снизить плотность струи на 10–20%. Однако этого недостаточно для снижения плотности до 620 кг/м3. Вместе с тем его оценка кавитационного парообразования при давлении в 540 Па и температуре 8°С (равновесное давление паров воды для этой температуры составляет 1070 Па) показывает, что переход в парообразное состояние лишь 1 миллионной доли воды способен снизить среднюю плотность до 800 кг/м3, а 2 миллионных долей — до 680 кг/м3, что близко к измеренным значениям. Отсюда Котоусов делает закономерный вывод: «таким образом, поток в сопле и струя воды "разбухают" вследствие газовыделения и кавитации».
Будучи хорошим специалистом в классической термодинамике, Котоусов обращает внимание, что кавитационное парообразование должно немного уменьшить температуру среды, а это «вызывает значительное дальнейшее снижение давления и поддержание кавитации». По его оценке, кавитационное испарение 1 миллионной части воды с температурой 9°С вызывает снижение температуры на 0.0006°С, что при плотности паро-водяной смеси 800 кг/м3должно вызвать дополнительное падение давления почти на 1.2 атм (правда, он отмечает возможность преувеличения подобной оценки). Тем не менее, он считает, что «несомненно, дополнительное снижение статического давления из-за температурного эффекта при испарении является одним из важных факторов, усиливающих кавитацию и повышающих скорость струй».
Почему же на достаточно большой длине струя сохраняет свою форму и видимую монолитность, хотя её усреднённая плотность значительно меньше плотности спокойной воды? Котоусов утверждает: «практическое постоянство диаметра струй до расстояний 0.7 м от среза сопел означает, что нормальная составляющая напряжения, действующего на струю со стороны воздуха, как раз компенсирует возмущение струи касательными напряжениями. Последние будут превалировать там, где струя начинает заметно расширяться, т. е. на расстоянии 1.2.. 1.5 м от среза. Вместе с тем выравнивание давления по поперечнику струи происходит относительно медленно вследствие сравнительно низкой скорости распространения волны возмущения в двухфазной среде вода-воздух и вода-пар. Это — известный эффект Вуда».
В результате получается следующий механизм: «воздух стремится обжать струю, имеющую пониженное статическое давление, после среза сопла. Это приводит к увеличению ее скорости, к поддержанию процессов газовыделения, кавитации в приосевой части струи и т. д. На некоторой длине струи должно происходить постепенное выравнивание ее статического давления с давлением воздуха. По-видимому, полное выравнивание практически наступает там, где струя начинает заметно расширяться»
При этом Котоусов отмечает баланс разрывающих струю и сжимающих её механических усилий: «сходящиеся элементарные струйки для сопла №1 и отверстия в стенке перед срезом сталкиваются друг с другом, т. е. обмениваются нормальными составляющими импульса. До среза эти импульсы гасит стенка сопла, а после среза — разность давлений между воздухом и струей. Следует также учитывать, что взаимодействие струй является частично неупругим».