erityisesti muotoiltu suljettu kanava, joka on suunniteltu kiihdyttämään nesteet tai kaasut tiettyyn nopeuteen ja antamaan virtaukselle tietty suunta. Suuttimia käytetään myös keinona saada aikaan kaasu- tai nestesuihkuja. Suuttimen poikkileikkaus voi olla suorakulmainen (kaksiulotteinen suutin), pyöreä (akselisymmetrinen suutin) tai jonkin muun muotoinen (tilasuutin).
Suuttimessa nesteen tai kaasun nopeus v kasvaa jatkuvasti virtaussuunnassa alkuarvosta v0 sisääntulossa maksiminopeuteen v = va ulostulossa. Energian säilymisperiaatteen mukaisesti nopeuden v kasvaessa suuttimessa paine ja lämpötila laskevat samanaikaisesti jatkuvasti alkuarvoista p0 ja T0 vähimmäisarvoihin pa ja Ta poistumisalueella. Siten virtauksen syntyminen suuttimessa edellyttää jonkin verran painehäviötä, eli ehdon p0 > pa on täytyttävä. Kun T0:ta kasvatetaan, nopeus nousee suuttimen kaikissa osissa suuremman alkupotentiaalienergian vuoksi. Niin kauan kuin virtausnopeus ei ole liian suuri, vastaavat paine- ja lämpötilamuutokset suuttimessa ovat pieniä, joten kokoonpuristuvuusominaisuus – nesteen tai kaasun kyky muuttaa tilavuuttaan paineen tai lämpötilan muuttuessa – ei ilmene, ja virtaavan väliaineen tiheyden p vaihtelu voidaan jättää huomiotta, eli tiheys voidaan pitää vakiona. Näissä olosuhteissa suuttimen on oltava muodoltaan konvergoituva, jos nopeuden halutaan kasvavan jatkuvasti, sillä jatkuvuusyhtälön ρvF = const nojalla suuttimen poikkileikkauksen pinta-alan F on pienennyttävä kääntäen verrannollinen nopeuden kasvuun. Kun v kasvaa edelleen, väliaineen kokoonpuristuvuus alkaa kuitenkin näkyä, ja tiheys pienenee virtaussuunnassa. Näin ollen kolmen tekijän pvF tulon pysyvyys näissä uusissa olosuhteissa riippuu siitä, kuinka nopeasti p pienenee v:n kasvaessa. Kun v < a, jossa a on äänen paikallinen etenemisnopeus liikkuvassa väliaineessa, kaasun tiheyden pienenemisnopeus jää jälkeen nopeuden kasvunopeudesta, ja siksi kiihtyvyyden aikaansaamiseksi eli v:n kasvattamiseksi F:n on pienennyttävä (kuva 1) tiheyden pienenemisestä huolimatta (aliäänisuutin). Mutta kiihtyvyyden kasvaessa nopeuksiin v > a tiheys pienenee nopeammin kuin nopeus kasvaa; siksi yliääniosassa on välttämätöntä kasvattaa pinta-alaa F (yliäänisuutin). Yliäänisuuttimessa, jota kutsutaan myös Laval-suuttimeksi, on siis sekä konvergentti että divergentti osa (kuva 2). Nopeuden vaihtelu suuttimen läpi riippuu poikkileikkauksen pinta-alan F vaihtelusta pituuden mukaan.
Paine aliäänisuuttimen ulostuloalueella on aina yhtä suuri kuin ympäröivän väliaineen paine pm ulostulossa (pa = pm). Paineet ovat yhtä suuret, koska kaikki poikkeamat ilmenevät häiriöinä, jotka etenevät suuttimen sisällä äänen nopeutta vastaavalla nopeudella ja saavat aikaan virtauksen uudelleenjärjestelyn, joka tasoittaa paineen suuttimen poistumisalueella. Kun p0 kasvaa ja pm pysyy vakiona, nopeus va aliäänisuuttimen purkautumisalueella kasvaa ensin, mutta kun p0 saavuttaa tietyn arvon, nopeus muuttuu vakioksi eikä muutu, kun p0:ta kasvatetaan edelleen. Tätä ilmiötä kutsutaan kriisivirtaukseksi suuttimessa. Kriisivirtauksen alkaessa aliäänisuuttimen purkauksen keskinopeus on yhtä suuri kuin paikallinen äänennopeus (va = a), ja sitä kutsutaan kriittiseksi purkausnopeudeksi. Aliäänisuutin muuttuu äänisuuttimeksi. Kaikki kaasuparametrit suuttimen purkautumisalueella ovat tässäkin tapauksessa kriittisiä. Aliäänisuuttimilla, joissa on tasainen ääriviiva, kriittinen painesuhde ilmaa ja muita kaksiatomisia kaasuja purkaessa on (P0/pm)cr ≈ 1.9.
Yliäänisuuttimessa kapein osa kuvataan kriittiseksi. Suhteellinen nopeus va/a yliäänisuuttimen purkautumisalueella riippuu vain purkautumisalueen Fa ja kriittisen osan Fa pinta-alan suhteesta ja on laajoissa rajoissa riippumaton suuttimen etuosan paineen p0 vaihteluista. Näin ollen muuttamalla kriittisen osan Fcr pinta-alaa mekaanisella laitteella siten, että pinta-ala Fa pysyy muuttumattomana, on mahdollista muuttaa va/la-arvoa. Tähän periaatteeseen perustuvat tekniikassa käytettävät säädettävät suuttimet, jotka muuttavat kaasun purkautumisnopeutta. Paine yliäänisuuttimen poistoalueella voi olla yhtä suuri kuin ympäröivän väliaineen paine (pa = pm), ja tällaista virtausjärjestelmää kutsutaan suunnitteluvirtaukseksi; kun paineet eivät ole yhtä suuria, järjestelmää kutsutaan suunnittelun ulkopuoliseksi virtaukseksi. Toisin kuin aliäänisuuttimessa, painehäiriöt, kun pa± pm, jotka etenevät äänen nopeuden mukana, ovat yliäänivirtauksessa eivätkä pääse tunkeutumaan yliäänisuuttimeen; paine pa ei siis tasaannu pm:n kanssa. Suunnittelun ulkopuolisille alueille on ominaista harvennusaaltojen muodostuminen, kun pa > pm, ja paineaaltojen muodostuminen, kun pa < pm. Kun virtaus kulkee tällaisten aaltojen järjestelmän läpi suuttimen ulkopuolella, paine tasoittuu pm:ään. Kun ilmakehän paine ylittää huomattavasti suuttimen purkautumisalueella vallitsevan paineen, paineaallot voivat siirtyä suuttimeen, jolloin nopeuden jatkuva kasvu suuttimen yliääniosassa häiriintyy. Kaasun paineen ja lämpötilan jyrkkä lasku yliäänisuuttimessa voi virtaavan väliaineen koostumuksesta riippuen johtaa sellaisiin fysikaalis-kemiallisiin prosesseihin kuin kemialliset reaktiot, faasimuunnokset ja termodynaamiset siirtymät, jotka eivät ole tasapainossa. Nämä prosessit on otettava huomioon laskettaessa kaasun virtausta suuttimessa.
Suuttimia käytetään tekniikassa laajalti esimerkiksi höyry- ja kaasuturbiineissa, rakettimoottoreissa, ilmaa puhaltavissa suihkumoottoreissa, kaasulasereissa, magneettikaasudynamiikassa käytetyissä laitteissa, tuulitunneleissa, kaasudynamiikassa käytetyissä testipenkkeissä, suihkutuslaitteissa ja virtausmittareissa. Niitä käytetään myös molekyylisäteiden luomisessa, kemiantekniikassa ja erilaisissa räjäytysprosesseissa. Suutin on suunniteltava tiettyä teknistä tehtävää varten. Esimerkiksi tuulitunnelisuuttimissa on varmistettava tasainen, samansuuntainen kaasuvirtaus purkautumisalueella, kun taas rakettimoottoreissa käytettävien suuttimien on varmistettava, että kaasuvirtauksen impulssi purkautumisalueella on mahdollisimman suuri annetuissa mitoissa. Nämä ja muut tekniset vaatimukset ovat johtaneet suuttimien teorian voimakkaaseen kehitykseen, jossa tutkitaan nestemäisten ja kiinteiden hiukkasten esiintymistä kaasuvirtauksessa sekä sellaisia prosesseja kuin tasapainottomat kemialliset reaktiot ja säteilyenergian siirtyminen. Tietokoneita on käytetty laajasti tässä työssä sekä suuttimen suunnittelun määrittämiseen että monimutkaisten kokeellisten menetelmien kehittämiseen suuttimien tutkimiseksi.