热声热机是一种基于热声效应工作的新型的动力机械，因为其无运动部件，可靠性高，使用环境友好气体为工质等诸多优点得到研究者的青睐，并于近几十年得到了快速的发展。热声换热器实现系统与外界环境的能量交换，是实现与维持热声效应的关键部件，也是影响整机效率的重要结构。明晰换热器的内部流动换热特性是提高热声热机工作效率的必要条件。工作于交变流动下的换热器其物理过程复杂多样，采用稳态流动换热理论设计的换热器与实际交变流动换热器的运行相差甚远。基于这一背景，本文在热声理论基础上，主要针对交变流动下换热器开展了以下几部分的工作:　　1、充分发展区的换热器理论分析模型的发展与完善　　基于经典线性热声理论，在原有等温换热器基础上加入纵向时均温度梯度的影响，研究了在小振幅波动条件下换热器的二阶时均换热特性，获得了平行平板通道内二阶周期平均热流的解析式。根据时均换热表达式定义了新的无量纲时均换热系数，在此基础上分别分析了等温换热器和非等温换热器的换热特性，重点考察了工质的流动参数和声导率对二阶周期平均热流的影响。　　2、换热器换热特性的二维数值模拟　　首先对交变流动换热器的CFD数值模拟方法与计算结果进行了系统详细的校验，通过将小波动工况的模拟结果直接与经典热声理论的分析结果进行对比，验证了数值计算与数据处理结果的可靠性。　　基于数值计算结果对交变流动换热器的最基本换热特性进行了深入、系统的分析。分析表明换热器内换热可分为进、出效应影响区域及充分发展区域;其换热机理可分解为不可压缩对流效应与流体可压缩性效应的影响，其中不可压缩对流效应是影响实际换热器时均换热特性的最主要因素，而可压缩性效应则主要影响波动换热特性。考察了无量纲位移幅度、声阻抗幅值及热边界条件及横向与纵向热边界条件对换热特性的影响。指出纯瞬态与纯时均换热系数分析方法，均难以有效地描述换热器的本质换热特征，需要建立换热器时空响应模型而不是简单关联气、固温度与换热量。　　3、脉冲管制冷机水冷器换热特性研究　　以实验室实验条件为基础，对脉冲管制冷机水冷器展开了实验研究，基于能量平衡法实验测量了不同输入声功条件下水冷器的换热量，并获得换热器从气侧到水冷侧的等效时均努赛尔特数。对实验中脉冲管制冷机进行了整机三维模拟，并对新型管套管的管壳式主水冷器进行了周向1/12的三维全模型建模，实现了对实际换热器的动态特性的分析，实验所得换热系数与数值模拟结果吻合较好，验证了CFD模拟和分析实际换热器特性的可行性与准确性。为进一步考察交变流动换热器的换热特性提供了可靠的方法和依据，对提升换热器的工作性能及改进换热器的结构设计具有重要的指导意义。