介绍了热声系统无因次化的工程优化设计数学模型,描述了热声系统的优化算法.对声驱动的热声制冷机和热声发动机两种典型的热声系统的板叠,进行了优化设计计算,得到了两系统中热声板叠的性能和效率曲线,并对影响热声系统性能或效率的因素进行了分析与讨论,优化确定了板叠的结构参数,为热声系统的工程优化设计和性能预测提供了一种有效的方法.

为了深入研究热声板叠中的能量流动和分布，采用红外热像仪对自行设计搭建的驻波热声发动机板叠进行了温度场观测，重点分析了起消振过程中板叠的轴向和径向温度分布变化。实验结果表明：在起振时，板叠轴向中部的无量纲温度会出现突然升高并随之保持平稳。通过分析不同板叠安装角度下的板叠温度分布，首次发现自然对流会使起振前板叠的径向温度分布不均，且温度分布的不均匀程度主要受充气压力的影响。系统起振后，自然对流造成的温度分布不均匀效应逐渐消失。