При эксплуатации кавитационных водонагревателей многими авторами , включая таких мастодонтов кавитационщиков как Л.Н.Бритвин, был замечен вторичный нагрев воды. Суть явления в том что вода разогретая в кавитационном водонагревателе после попадания в теплосеть продолжает нагреваться, причём рост температуры составляет несколько градусов.
Данный эффект был зафиксирован и нами при замере показателей центробежных кавитаторов на «Большом Теплостенде».

Другие авторы предлогают различные объяснения сего явления, причём приплетают совершено экзотические процессы начиная от образования долгоживущих вихрей Бернара и долгоживущих кластеров воды и заканчивая эфиродинамическими и резонансными явлениями…

На самом деле всё гораздо проще и объясняется давно известными классической химии и физики явлениями. В кавитационном пузырьке температуры достигают десятков и сотен тысяч кельвинов, а возникающие разности потенциалов доходят до сотен киловольт. При данных условиях проходят возникает группа физико-химических процессов начиная от термической диссоциации воды на кислород и водород и кончая процессами подобными тем что происходят при радиолизе H2O. Давайте рассмотрим данные явления по порядку.

Пиролиз воды

Процесс идёт по следующему уравнению реакции:

2Н2О = 2Н2 + О2

При температуре более 2773К равновесие полностью смещено в право, а при температуре ниже 1273К влево, заметьте как как я писал ранее температура в кавитационном пузырьке на несколько порядков выше, чего достаточно для смещения равновесия вправо. Думаю всем понятно что при остывании после схлопывания кавитационного пузырька пойдёт обратный процесс сопровождающийся выделением энергии:

2Н2 + О2 = 2Н2О + 286кДж\моль

Так при чём тут вторичный нагрев спросите вы, ведь большая часть кавитационных пузырьков схлопывается в самом кавитаторе или сразу после выхода из него? Поясню, тут есть две причины.
Первая — различная растворимость кислорода и водорода в воде т.е. при схлопывании пузырька кислород имеющий лучшую растворимость растворяется в воде , а водород худшую почти в два раза остаётся в виде пузырьков и взаимодействие его с кислородом идёт медленно по мере проникновение оного из воды в пузырёк происходящее уже в теплосети, причём сама реакция между газами возможна токмо при катализировании, например солями и оксидами металлов VIII группы которых достаточно в технической водопроводной воде.
Вторая — некоторые кавитационные пузырьки имеют аномально долгое время существования. достигающее нескольких секунд, чего вполне достаточно для выноса их теплосеть и схлопывание сопровождающееся тепловыделением происходит на достаточном удалении от кавитатора уже в теплосети.

Радиолиз воды

Как уже говорилось выше во время кавитации накапливаются большие разницы потенциалов достигающие сотен киловольт, в результате чего вполне вероятна ударная электронная ионизация молекул воды как на границах кавитационных пузырьков так внутри оных.
Это приводит к распаду молекулы воды сопровождающемся образованием как свободных радикалов так и новых химических соединений:

Сами свободные радикалы нас не интересуют из-за их высокой реакционной способности, химические реакции с их участием происходят практически мгновенно ещё в самом корпусе кавитатора и не влияют на вторичный разогрев, а вот на конечных продуктах стоит заострить внимание. В особенности интересна образующаяся перекись водорода H2O2 — вещество достаточно стабильное в водных растворах, но в присутствии катализатора, углерода, оксиды и соли железа и т. п. , тут же разлагающаяся на воду и кислород:

2H2O2 = 2H2O + O2 + 197.5кДж\моль

причём реакция сопровождается большим большим тепловыделением. Поясню более понятно — H2O2 образуется в кавитаторе в результате радиолиза воды, далее вместе с током воды поступает в теплосеть где происходит разложение катализируемое соединениями железа в избытке содержащимися там в виде налёта на стенках труб.

В общем всё «чудо» вторичного нагрева объясняется очень просто обычной физикой и химией , такими давно изученными процессами как пиролиз и радиолиз и реакциями с участием кислорода, водорода и пероксида водорода. Так что всем занимающимся кавитаторами настоятельно рекомендуем не «искать чёрную кошку, в тёмной комнате, в особенности если её там нет» ))))).

Р.S. Добавлю ещё один аргумент в пользу пиролизно радиолизной теории вторичного нагрева очень хорошо объясняется обеззараживающие действие кавитационных установок на пропускаемую через них воду ибо если подробно ибо промежуточным продуктом описанных выше реакций является атомарный(активный) кислород губительно действующий на микроорганизмы, но это уже совершенно другая тема отдельных исследований.