低溫制冷機(jī)的一個(gè)主要發(fā)展方向是完全運(yùn)動(dòng)部件。基于熱聲效應(yīng)的熱聲驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)是一個(gè)重要代表，近年來發(fā)展十分迅速。簡(jiǎn)單的說，熱聲效應(yīng)是指熱能和聲功之問的相互轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。從聲學(xué)角度上，它是可壓縮的流體的聲振蕩與固體介質(zhì)之間由于熱相互作用而產(chǎn)生的時(shí)均能量效應(yīng)。可產(chǎn)生熱聲效應(yīng)的流體介質(zhì)必須有可壓縮性、較大的熱膨脹系數(shù)、小的普朗特?cái)?shù)，而且對(duì)于要求較大溫差、較小能量流密度的場(chǎng)合，流體比熱要小、對(duì)于要求較小溫差、較大能量流密度的場(chǎng)合，流體比熱要大。因此，理想氣體如空氣，氦氣，特別是氦氣，適用于較大溫差、較小能量流密度的場(chǎng)合;在近臨界區(qū)的簡(jiǎn)單液體，如CO2簡(jiǎn)單的碳?xì)浠衔锏龋m用于較小溫差、較大能量流密度的場(chǎng)合。
熱聲制冷的概念是美國Los Alamos國家實(shí)驗(yàn)室的Wheatley等人在20世紀(jì)80年代提出的，其從本工作原理如圖32-11所示。在諧振管的熱端輸入聲功w(可由揚(yáng)聲器、熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)或其他方法提供)，諧振管中工作氣體受到聲壓作用產(chǎn)生絕熱壓縮和膨脹。處于熱聲板柱左端的氣團(tuán)受到壓縮，溫度升高，于是向板疊放熱。在熱聲板往的右端，氣體絕熱膨脹，Q度低于當(dāng)?shù)匕逯憾龋瑲鈭F(tuán)從板疊吸熱。這樣聲波的每一個(gè)循環(huán)中，氣團(tuán)將熱量從熱聲波的右端向左端傳遞，使兩端的溫差增大，產(chǎn)生制冷效果。
