多级热声芯环路结构的行波热声装置逐渐兴起，在低品位能源的利用方面具有独特的优势，近几年引起了愈来愈多热声研究者的关注。本文主要研究了多级热声芯环路结构热声装置的运行特性，旨在探索此类热声装置的特性规律。主要内容有：　　1）运用DeltaEC软件对三级环路热声热机进行了模拟，求解出了三级环路热声热机的声场及声能的沿程分布，并分析了加热温度和回热器长度对系统性能的影响。研究得出：加热温度对系统性能有一定的影响，加热温度越高，产生的声功率越大，热声转换效率也越高，但是，热声转换效率不是单调地随加热温度的增大而增高。　　2）运用DeltaEC软件分析了三级环路热声热机驱动制冷机的稳态性能，求解出了热机主环路和脉管制冷机支路的声场分布。发现模拟值与实验值具有合理的一致性，说明模拟方法的有效性。模拟的总(火用)效率要略高于实验时的总(火用)效率，这可能是由于采用的一维热声模型，忽略了一些粘性损失和热损失。同时，研究了影响系统性能的影响因素。重要结果：加热温度越高、加热量和制冷量越大，热声总(火用)效率存在最大值；制冷温度越高、加热量和制冷量越大，热声总(火用)效率存在最大值；　　3）运用DeltaEC软件对de Blok提出的低温差环路制冷机进行了性能优化，在给定工况下，变截面模型的制冷量为3.44kW，总制冷效率为15.9％；等截面模型的制冷量为0.99kW，总制冷效率为11.8%。同时，研究了热声单元参数不同对整机性能的影响。重要结果：当整机各单元参数完全相同时，各单元性能参数沿程分布呈现完全相同的状态，有利于驱动等阻抗的负载，可以提高热机的整体性能；单元参数不同将导致各单元参数沿程分布不同，进而导致各单元的热声转换效率不同，不利于驱动等阻抗的负载；当整机有负载时，各单元负载不同将导致各单元性能不同，可能高于或低于原来相同时单元的性能，但热机整体性能是下降的。