热声发动机可将热能转化为机械能，用于驱动制冷（热泵）或者发电系统等。一些高性能的单相热声发动机效率可以与内燃机、斯特林热机等传统热机相媲美，但单相热声发动机的起振温度、稳定工作温度仍然普遍较高，限制了对于废热等低品位热量的利用。因此，本文基于气液相变过程的热声效应来改善热声热机性能。利用气液相变的物性特征以提高低品位热源在热声热机中的适用性，可在较小的驱动温差下，实现热声发动机起振，并稳定运行。为了研究气液相变热声发动机的结构尺寸对其性能的影响并为后续的研究提供参考，本文从理论模拟分析和实验研究两个方面出发，具体开展了如下工作:　　1.根据拉格朗日观点分析驻波声场、行波声场中工质微团的压力、位移、速度振动图的变化，构建包含气液相变的热声转换热力循环构型。选取10种工质，针对330K左右的低温热源进行了相应的循环性能理论分析。　　2.基于包含流动和传热两个方面的电路类比理论，针对一具有环路结构的气液相变热声发动机系统进行了计算分析。重点讨论了排出器、动力活塞、反馈管以及负载液柱的直径和长度对于系统谐振频率、温度梯度以及火用效率的影响，为该类型气液相变热声发动机系统的结构参数优化指明方向。　　3.在模拟计算的基础上，搭建一台气液相变热声发动机实验装置，可以在热源温度低于323K(50℃)的条件下，就成功起振并稳定运行。主要研究了负载液柱长度、反馈管的长度和加热功率等结构参数和运行参数对系统性能的影响，为后续实验系统的改进提供参考。