Termoakustika je část akustiky , která studuje interakci tepla a zvuku. Způsoby, jak vybudit zvuk pomocí tepla, popisuje v roce 1877 Rayle v knize The Theory of Sound. V 50. letech 20. století byl zájem o studium termoakustických oscilací vyvolán potřebou studovat nestability ve spalovacích komorách instalací s velkými teplotními rozdíly. V 70. letech N. Rott objevil, že zvukové pole může vytvářet jednosměrný tepelný tok [1] .
V současné době vznikají jak termoakustické motory [2] , tak termoakustické ledničky , ale i další zařízení využívající termoakustické efekty, jako jsou reproduktory [3] [4] [5] .
Rozlišujte přímý a zpětný termoakustický efekt. Přímý termoakustický efekt byl poprvé formulován Lordem Rayleighem : „Pokud je teplo předáváno plynu v okamžiku největší komprese a teplo je odváděno v okamžiku největší redukce, pak to stimuluje akustické vibrace. . Přímý termoakustický efekt tedy popisuje podmínky pro přeměnu tepelné energie na akustickou.
Inverzní termoakustický efekt je využití energie akustické vlny k vytvoření teplotního gradientu v porézním médiu. Poprvé ji objevili Gifford a Ludsworth a testovali ji, aby vytvořili ledničku založenou na stojaté zvukové vlně. . Přes blízkost termodynamického cyklu v termoakustických zařízeních ke Stirlingovu cyklu je stupeň komprese plynu v nich mnohem menší než ve Stirlingových strojích , což je spojeno se strukturou akustické vlny. Z tohoto důvodu je hustota energetického toku v nich menší, což znamená, že vyhlídky na jejich použití jako vysoce výkonné motory jsou menší než u Stirlingových motorů. Absence pístů v takových zařízeních zároveň zvyšuje účinnost při nízké produktivitě. To vše se scvrkává na fakt, že komerčně nejžádanější termoakustická zařízení dnes nejsou motory, ale kryogenní minichladničky. Vezmeme-li v úvahu skutečnost, že zdroj takových systémů je určen pouze zdrojem kompresoru, od počátku 21. století téměř všichni významní výrobci kryogenních systémů pro vesmír přešli na termoakustické kryogenní systémy (pulzační trubice) s elektrickým kompresorem. . Někteří takoví rekordmani odpracovali ve vesmíru více než 100 000 hodin. .