随着热声研究的深入，线性热声理论的研究取得了突飞猛进的发展，以该理论为基础所指导的实验在热声制冷、热声发电和热声混合气体分离器等方面取得了一定的成果。不过热声学的一些基础性问题仍然需要研究，特别是热声系统中的关键元件回热器内部的热声学过程，提高回热器内部热流与声功转化效率成为关键问题。本文基于波动理论，从行驻波声场的角度给出了在小振幅假设下的简化线性热声方程组，并通过求解热声方程组获得了基于线性热声理论的回热器两端温差的解析表达式；在此基础上，对热声热机回热器进行了热力学第二定律分析，得到了能够定量衡量回热器熵产的表达式，为深化热声学的理论研究作了有益的研究工作。近些年对于开口式热声系统的研究引起了广大学者的注意。开口热声系统工作在常压的空气环境中，其工作状态更为接近线性热声学模型的假设条件，这为研究热声学的基础问题提供了很好的实验平台。本文基于这样的考虑，结合基本模型研究工作，以提高开口热声系统的转换效率为目标，从理论和实验的角度开展了开口式热声发生器的研究，深化了热声学研究。本文主要开展了以下几个方面的理论和实验研究：　　 ⑴在经典热声理论的基础上，得到了声功流、热流和总能流的表达式以及热声热机的临界温度梯度；以热声热机的回热器作为研究对象，运用现有的线性热声理论对回热器两端温差进行了理论推导；将所得结果与线性化结果进行比较，给出了线性化处理所产生的相对误差大小；运用所得结果对板叠式回热器在声场中的位置、板叠厚度和板叠间距进行了优化，得到了回热器的最优位置x=f-1(△Tm)，最优板叠间距2y0/δκ=3.3～3.4，最优板叠厚度为2l/δκ=0.7。针对回热器进行了数值分析，得到了回热器内时均温度场和能流密度矢量的分布。　　 ⑵运用行波比率τ=0时的声场，获得适合于该声场下的时均温度Tm。对热声热机的回热器进行了热力学第二定律的分析，推导出了适用于热声效应熵产的解析表达式。该熵产由两部分组成分别为：①有限温差传热而产生的熵产(NGHT)，这种熵产也分为两类：由x方向温差下的有限传热而产生的熵产(NGHTx)；由y方向温差下的有限传热而产生的熵产(NGHTy)。②流动阻力而产生的熵产(NGFF)。总熵产NGav随着回热器位置X的增大先减小后增大，存在着回热器的最优位置可以使得总熵产NGav最小，最优的位置为0.8