本文的研究背景是热声技术，考察的目标是交变流动中的非线性流动与换热特性。作为初步研究，基于连续介质、粘性流体的层流模型，在理论分析的指导下，采用商业软件FLUENT对热声热机中的典型部件进行了数值模拟，并对计算结果进行了详细的分析。主要研究内容与结论如下：　　 ⑴基于完整的层流非线性模型，讨论了频域内渐进求解的方法，也为时域数值计算结果的分析奠定了理论分析基础。　　 ⑵通过理论分析，给出了突变截面流道阻力特性的分析方法。指出了影响突变截面阻力特性的无量纲参数，即流道水力直径与流体振荡位移幅度之比、幅值雷诺数、变截面比以及声场相位分布。为采用实验与数值方法系统地考察突变截面阻力特性提供了指导。　　 ⑶搭建了测量交变流动突变截面损失的实验台。采用粒子成像测速仪对流场进行了测量。流场分析发现，突变截面处诱发的时均速度场是突变截面损失的主要原因。声场相位分布对突变截面损失的影响不大，即交变流动突变截面损失与声功的输入方向基本无关。　　 ⑷采用FLUENT数值模拟，对突变截面损失的影响因素及其影响规律进行了系统的研究。采用交变流动下定义的压降损失系数来定量描述突变截面损失。对数值计算结果的分析表明：影响突变截面损失的主要因素是流道水力直径与流体振荡位移幅度之比以及变截面比。　　 ⑸采用FLUENT数值模拟，考察了单频波流经平直流道(大、小管径驻波管以及存在外加温度梯度的流道)，流场内压力、速度、温度、能量等重要参数分布以及非线性的影响。对交变流动非线性阻力系数与换热系数的分析发现，采用稳态流动相似的分析方法是行不通的。因为从频域角度来分析时，非线性决定于各次谐波的相互作用，从而非线性特性与简单的流动参数之间没有一一对应关系。对于存在外加温度梯度的流道模拟表明，流体与固体间的时均换热量与时均温差间零点出现显著错位的现象，这与稳定流动显著不同。