行波热声发动机可与各种声学负载耦合,在对耦合位置的研究基础上,进一步开展负载末端耦合时行波热声发动机的性能研究。同时改变直管谐振管内径和长度,使频率恒为67.7 Hz,保证发动机环路声功转换特性一致。研究表明,当谐振管内径为120 mm时,系统性能最好;以氦气为工质,在平均压力3 MPa、加热功率2 000 W、热端温度923 K、内壁相对粗糙度为0.0 007时获得最大输出声功512 W。谐振管内径、内壁相对粗糙度和负载阻抗相位对发动机性能有显著影响;选择合适的谐振管,可以降低热端温度,减少管内损失,提高声功输出能力和整机效率;同时可以一定程度上减小内壁粗糙度对发动机性能的影响。