一、引 言

热声效应是80年代提出来的致冷原理和方法，热声致冷在冷却红外探测器件、超导电子学器件等低温固体电子器件的微型低温制冷领域具有特殊的优点、同时在某些方面具有替代氟利昂制冷的潜在能力，因而受到广泛的关注，热声效应及声学、热力学、流体动力学等多个学科，热声致冷系统结构非常简单，可作为热声效应演示仪器，帮助学生理解热声效应的基本原理。

二、实验仪器

热声效应演示仪主要由功率信号源、音频扬声器、1/4波长谐振管、热声堆、铝塞、测温探头、数字式温度计等器件组成。

三、演示原理

本演示仪是共振型驻波热声制冷实验装置。共振型驻波热声制冷机是利用管内产生的近共振的驻波声场产生热效应进行工作的，热声效应是实现声致冷的桥梁。所谓热声效应是指在可压缩的流体的声振荡与固体介质之间，由于热相互作用而产生的时均能量效应^[3]。

要了解热声效应就要具体探讨热声管中气体的运动。在谐振管上端有一热声堆，扬声器产生的声波在谐振管内形成纵向驻波，管的两端为驻波的压力波腹，当声压增加时，气团向上（谐振腔封闭端方向）运动且被压缩，温度升高，此时气体温度比其附近热声堆的温度高，于是就把热量输给热声堆。当驻波继续完成一周时，气团向下运动，声压降低，胆热声堆温度降低较少，气团附近热声堆温度高于气团温度，要向气团输热，所以气团每次振动都从下吸取热量向上输送热量

热声堆中有无数这样的气团，运动情况相同，它们就像接力赛一样，从下端吸热输送到上端。在共振条件下，气团快捷、有效地如此循环运动，产生明显的宏观效果，从而完成声热泵作用。这就是热声效应的基本原理。

四、主要技术参数

1) 测温范围:-40-+150℃，三位半数字表显示，分辨率0.1℃

2) 测温精度：±04-±0.8℃

3) 线性度：±0.15-±0.3℃

4）电源输入AC6-9V

5）透明有机玻璃隔音外罩ø300×400