自行设计建造的大型多功能行波驻波混合型热声发动机如图1所示。总体上看，该发动机由行波环路和驻波谐振直路两部分组成。环路是产生和放大声功的核心部件，其内运行的是行波成分。如果把行波环路看作是行波反馈回路，系统就可以认为是在驻波热声发动机谐振管速度波节(压力波腹)处引入行波反馈，这样做既利用了行波的压力、速度同相振动关系形成的具有高效率的斯特林循环，同时又利用驻波增大了板叠处的p/ vm值，从而大大提高整机热效率。因此这台发动机在工作循环中兼具了纯驻波发动机和纯行波发动机的优点。
从系统组成部件看，该发动机主要包括：主冷却器、热声回热器、加热器、热缓冲管、副冷却器、导流器、反馈管路、声容、喷射泵、谐振直管、消振锥管、消振直管等构件。下面逐一介绍：
主冷却器位于回热器(2)的上方，其作用是在回热器室温端带走热量、冷却气体工质，以建立热声回热器上的温度梯度。主冷却器采用自行设计的壳管式结构和水冷方式，工质气体走管程，冷却水走壳路。其外观如图2所示。它通过把187根Υ 5× 1的不锈钢管焊接在两块平行不锈钢薄板上做成，管长37.5 mm，不锈钢薄板与该处的法兰氩孤焊接，水路通过法兰外缘各分三路引入引出。
热声回热器是产生并强化热声效应的关键构件，此处发生的热声效应使声功产生或增强。热声回热器位于主冷却器(1)下方，总高75 mm，通过在一个壁厚为4 mm的不锈钢管内填充不锈钢丝网制成，其中丝网段的长度为70 mm，填有440片丝网，丝网片直径为90 mm，规格为120目。丝网圆片与不锈钢管壁应紧密配合，以防止沿回热器丝网片边缘的轴向串气，为做到这一点，制作时应使丝网与不锈钢管壁适当过盈配合。
加热器的作用是在回热器相对冷却器的另一端提供一个高温热源，与冷却器处的环境温度一起在回热器上形成一个温度梯度。这个温度梯度是热声发动机工作的动力。在设计的发动机中，加热器和回热器一体加工，解决了二者之间的高温密封问题。同时，可以实现回热器和加热器之间的零距离接触，在保证气体流道畅通的条件下对热声转换有利。加热器的具体结构是把切好轴向气体通道的黄铜棒冷套到不锈钢圆管内，黄铜棒外径100 mm，垂直于气体轴向通道且在气体通道之间切出三条贯通不锈钢壁的槽，尺寸为96 mm× 12 mm，然后把切好加热管孔的不锈钢块插进槽内，外面用氩孤焊接密封。本加热器设计有24根特制电加热管，设计满负荷功率为5 000 W。图3是加热器的截面示意图，给出了电热管和气体通道在加热器中的相对位置。
热缓冲管位于加热器(3)与副冷却器(5)之间，作用是实现加热器与副冷却器的热隔离，以减少热端换热器向副冷却器的漏热。同时，使得声功从发动机高温区域向外传递。热缓冲管长240 mm，上半部分是80 mm长的直管，下半部分是锥管，直管处内径为90 mm，锥管最末端处内径为98 mm，半角锥度为1.35°。热缓冲管的内表面要进行磨光处理，以确保其粗糙度远小于粘性渗透深度和热渗透深度，减小边界层的扰动，抑制边界层效应所引起的Rayleigh流(一种由于边界层效应沿着热缓冲管壁面的时均质量流)，锥度的作用也是为抑制管内Rayleigh流而设计。为了减少轴向导热，热缓冲管在满足强度要求的情况下，管壁应尽可能薄。
副冷却器的作用是降低传输声功的气体温度，以利于声功引出并为热声制冷机提供动力。当环路中的直流流动(Gedeon流，即经过回热器、热缓冲管、反馈管路等沿环路的时均质量流)和热缓冲管中的直流流动均被完全抑制时，副冷却器的负荷仅仅是沿热缓冲管管壁的漏热和来自热端换热器的热辐射，所以副冷却器可以采用直径较大、长度较短(即换热面积较小)的不锈钢管。该热声发动机中副冷却器采用与主冷却器类似结构，细不锈钢管的长度缩短为25 mm。导流器位于热缓冲管下方，由若干片22目不锈钢丝网构成。导流器的作用是使进入热缓冲管底部和热缓冲管内的气流均匀分布，防止由于副冷却器的形状或与谐振管连接点处气流的分离而形成的射流。射流会导致热缓冲管内气体的直流流动，造成加热器大量热量浪费。
反馈管路的作用是为行波成分提供通路，同时起到一个声感部件的作用，使冷却器处产生行波相位。副冷却器与反馈回路及谐振管的连接通过一个倒T形三通管实现。反馈管路自下而上由四部分组成：反馈弯管、锥管1、直管、锥管2。反馈弯管是一个90°弯头，与之相接的锥管1长为100 mm，内径从90 mm缩变到76 mm。据估算，由于环路中加热段的高温作用，环路右侧会产生1 mm～ 3 mm形变。为了消除由此产生的热应力，本系统采用自行制作的特殊结构以确保行波环路不被破坏。锥管2主要用来实现不同截面积管道之间的过渡。
声容横跨环路左右支路，是一个容积较大的腔体。它本质上是一个声容部件，同反馈直路一起在冷却器端实现行波相位。声容管路由两个90°不锈钢弯头氩孤焊接完成，内径100 mm，壁厚4 mm。
喷射泵位于声容(7)和主冷却器(1)之间，其作用是利用流道不对称效应在两端产生一个压力差，形成一个逆着环路二阶质量流的流动并尽可能与之抵消，从而抑制环路Gedeon直流。如图4所示，喷射泵在设计中采用双平行锥形槽结构，槽高35 mm，长50 mm，槽的出口和入口都用圆角过渡，为加工方便和降低成本喷射泵用铝制作。为实现上下端面压差连续调节，喷射泵最好能设计成槽截面积可调的形式。
谐振直路的作用是在行波环路上耦合一个驻波管路，把驻波成分引入系统中，使该系统兼有驻波和行波热声发动机的优点，从而提高热声发动机的热力学效率；另一方面，谐振直路从环路引出大部分声功并在直路上形成驻波相位，由于驻波系统可以实现较大的声阻抗，所以谐振直路提供了连接负载的最佳位置。谐振直路主要由三部分组成：接口锥管、共振直管、消声部分。接口锥管是一个渐扩管，内径从90 mm增加到100 mm，长度为100 mm。共振直管内径100 mm，长度1 900 mm，这是驻波部分的主要部件。消声部分包括长锥管、直管、封头，锥管长度1 300 mm，其内径从100 mm增加到261 mm，与之相连的消振直管长440 mm。消声部分的作用是提供一个声阻抗连续变化的无限大空间，实现1/4波长驻波谐振。在试验中也充分证实了这一点，消声锥管的入口处压比很小，只有1.02左右，可以近似看作是压力波节。
