1、熱聲制冷機是一種極具發(fā)展?jié)摿蛻们熬暗男滦椭评錂C，隨著熱聲制冷機實用化的發(fā)展，對熱聲制冷效率的要求越來越高。諧振管是熱聲制冷機的重要組成部件，管內振蕩流場產(chǎn)生的聲壓幅值及壓比大小對制冷效率有著重大影響。相同驅動條件下，高的聲壓幅值和壓比能提高聲功，從而提升制冷機的制冷效率。指數(shù)型熱聲諧振管是一種能提高管內壓比的優(yōu)秀管型，但當管內聲壓幅值較大時，現(xiàn)有的線性熱聲理論已經(jīng)無法解釋大振幅情況下出現(xiàn)的一些非線性現(xiàn)象。目前關于指數(shù)型管內非線性聲流

2、場的模擬研究大多是基于一維模型，且缺乏能進一步提升指數(shù)管性能的方法。為此，本文研究指數(shù)型熱聲諧振管內的二維非線性聲流場特性，探索提高熱聲制冷效率的有效方法。
　　論文利用計算流體力學軟件Fluent對指數(shù)管內二維非線性聲流場進行模擬計算。由于驅動頻率等于指數(shù)管諧振頻率時，管內能得到最大聲壓幅值，故對指數(shù)管諧振頻率進行了研究，獲得了聲壓幅值、壓比最大的管型。在得到指數(shù)管諧振頻率關系后，通過與圓柱直管內聲場的比較，驗證了指數(shù)管減少聲功

3、耗散的優(yōu)秀性能，并對管內聲流場特征進行了分析。最后探索了邊界溫度對管內聲場的影響并提出能提升諧振管性能的建議，從而為高效的熱聲制冷機設計提供參考。
　　本文的主要工作包括以下幾個方面：
　　(1)對一種圓柱型直管內聲場進行模擬分析，通過與文獻結果對比，驗證了運用Fluent軟件對熱聲問題進行模擬的可行性以及計算模型的正確性。
　　(2)模擬研究了六種(m=2.0,2.2,2.4,2.6,2.8和3.0)不同形狀參數(shù)的指