热声发动机是一种可将热能转换为机械能的无运动部件热机。现有热声热机通常都采用单相(气体或者液体)工质,相关研究已经取得了很大的进展,能实现较高的效率,显示出很大的应用潜力。然而,单相热声发动机由于其自身特性而存在低品位能源适应性不足、能量密度较低进而导致体积庞大等问题。针对这些问题,本文研究拟通过在热声转换中引入气液相变过程来改善热声热机性能,利用气液相变的物性变化特征以提高低品位热源在热声热机中的适用性,强化热声转换,进而提高系统内的能量密度。本文从理论分析和实验研究两个方面出发,主要开展如下研究工作：1.改进现有的气液相变热声发动机系统在前期开展的开式气液相变热声发动机系统研究工作的基础上,采用气库结构连接于负载管段的末端,构建成封闭的气液相变热声发动机系统,以期实现高工作压力运行,进而强化声振荡,提高系统能量密度的目的。2.闭式气液相变热声发动机声电类比分析针对闭式气液相变热声发动机系统的结构形式,构建了声电类比模型并进行了相应的模拟计算,重点研究负载液柱、反馈管、动力活塞、绝热管的长度和直径以及气库容积等结构参数以及不同的运行工质对系统的谐振频率、起振温度等核心性能参数的影响情况。3.闭式气液相变热声发动机实验研究在模拟分析的基础上,设计并搭建了一台闭式气液相变热声发动机实验装置,并开展实验研究工作。主要考察负载的液柱长度、换热器间距、气库容积和加热功率等结构参数和运行参数,以及不同工质对气液相变热声发动机的谐振频率、起振温度、压比和压力振幅等性能参数的影响。