热声发电技术由于其可靠性好、使用寿命长、对环境友好等优点而具有巨大的应用潜力。然而，目前热声发电技术在功率及效率等方面都难以满足实际需求。基于此，本文主要进行了以下研究:　　1.多级环路声学双作用行波热声发动机系统的研究　　提出了一种声学双作用行波热声发动机结构，该种发动机由若干热声发动机核心单元通过细长的谐振管连接而成。通过数值模拟考察系统的声场与能量分布特性并阐明其高效运行机理。通过实验系统地研究不同工况下发动机运行与输出特性，发现系统最低起振温度能够达到100℃以下，最高压比达到1.3。通过实验验证了抑制Gedeon直流的必要性以及利用声学透明的弹性膜作为Gedeon直流抑制装置的有效性。　　2.声学双作用行波热声发动机关键部件—热声发动机核心单元运行机理的研究　　热声发动机核心单元是声学双作用行波热声发动机中完成热声转换效应的关键部件，研究能够考察热声发动机核心单元运行特性与输出特性的方案。基于弱非线性热声理论建立了数值模型并通过与实验的对比验证了模型的准确性。通过实验系统地考察了不同负载阻抗下的热声发动机核心单元的输出特性。基于模型与实验的对比阐明二者在热声转换效率方面偏差较大的原因，为下一步提高热声发动机核心单元的效率提供了思路。　　3.大功率声学双作用行波热声发电机的研究　　在国际上首次提出并研制成功声学双作用行波热声发电机。该发电机基于声学双作用行波热声发动机与直线电机的高效耦合。利用数值模拟揭示其声场与能量分布特性，不同负载阻抗条件下系统的输出特性，阐明了其高效运行机理。通过实验系统地研究了声学双作用行波热声发电机在不同级数、不同结构、不同热源温度、不同工质下的输出规律。通过对比不同级数发电机的运行与输出特性说明了四级声学双作用行波热声发电机结构的优越性，对其进行进一步的结构改进之后获得了最高输出电功9kW，最高热电效率22.9％。该结果为目前国际有报道的热声发电机的最高功率与效率水平。声学双作用行波热声发电机为大功率热声发电技术提供了新的解决方案。