中文摘要：

级联型热声热机是一种结合驻波级结构简单、无环流，以及行波级高效热声转换优点的热声热机。从原理上具有较好的发展前景。本项目针对级联型热声发动机的两级热声单元，所带来的级间耦合问题开展研究工作。首先依据最佳听音点和行波区域开展了基本声学结构的确定，并建立了级联型热声热机的网络模型，采用DeltaE程序开展了级联型热声热机的部件仿真计算。在此基础上，设计加工了一台级联型热声发动机试验系统。建立了级联型热声发动机的测试系统。在级联型热声发动机上开展了级间耦合特性的试验研究。从时域和频域两个方面开展了输入热量、自然对流对热声自激起振的影响。明确了采用模态竞争原理可以解释热声自激振荡，而两级的输入热量比和系统放置方向都会对起振造成影响。通过试验，开展了驻波级、行波级热量及其匹配关系，声学条件，状态参数对热端温度、压比等性能的影响。明确了对不同性能参数造成影响的关键因素。开展了系统稳定性的分析，通过建立相空间轨迹并对它进行非线性过程分析，提出了稳定性判据Lyapunov数。