中文摘要：

本研究考虑换热器一端是水力半径在微米量级的回热器，另一端是厘米级谐振管的边界条件，发展了行驻波条件下热传输-声学振动动态过程所控制的理论模型，建立努谢尔数、雷诺数、普朗特数、声功损耗和广义换热因子的关系准则。从熵产角度分析换热器内不可逆损失机理，包括沿x轴方向气体和平板间热交换引起的熵产、气体内沿y方向由温差发生热交换而引起的熵产以及由于气体摩擦不可逆性造成的熵产。以总熵产最小为原则确定了换热器的结构参数。采用有限元体积法分析得到一个声波周期内板叠内部通道及板叠末端的流场与换热的相互作用。分析不同压比（振荡压力/平均压力）下，换热器通道内各物理参量（温度变化、能流密度等）与结构参数（平板厚度和间距、最佳长度）的内在联系。设计并建立可视化交变流动换热器及热声系统的实验平台，解决换热器与粒子成像测速仪(PIV)和非接触式红外热像仪的良好衔接和光路兼容性问题，在介观尺度上观测到起振及稳定状态下换热器内温度场，以及平板间的速度场和平板尾端涡流的变化规律。基于行驻波分析，得到交变流动换热器的广义换热因子关系准则。