Termoakustiikka on akustiikan osa, joka tutkii lämmön ja äänen vuorovaikutusta. Tapoja herättää ääntä lämmön avulla Rayle kuvailee vuonna 1877 kirjassa Theory of Sound. 1950-luvulla kiinnostus termoakustisten värähtelyjen tutkimukseen johtui tarpeesta tutkia suuria lämpötilaeroja omaavien laitosten polttokammioiden epävakautta. 1970-luvulla N. Rott havaitsi, että äänikenttä voi luoda yksisuuntaisen lämpövirran [1] .
Tällä hetkellä ollaan luomassa sekä termoakustisia moottoreita [2] että termoakustisia jääkaappeja sekä muita termoakustisia efektejä käyttäviä laitteita, kuten kaiuttimia [3] [4] [5] .
Erottele suora ja käänteinen termoakustinen vaikutus. Suoran termoakustisen vaikutuksen muotoili ensimmäisenä Lord Rayleigh : "Jos lämpöä välitetään kaasulle suurimman puristuksen hetkellä ja lämpö otetaan pois suurimman harventumisen hetkellä, tämä stimuloi akustisia värähtelyjä." . Siten suora termoakustinen vaikutus kuvaa olosuhteita lämpöenergian muuntamiselle akustiseksi.
Käänteinen termoakustinen vaikutus on akustisen aallon energian käyttöä lämpötilagradientin muodostamiseksi huokoiseen väliaineeseen. Gifford ja Ludsworth löysivät sen ensin, ja sitä testattiin seisovaan ääniaaltoon perustuvan jääkaapin luomiseksi. . Huolimatta siitä, että termoakustisten laitteiden termodynaaminen sykli on lähellä Stirling-sykliä , kaasun puristusaste niissä on paljon pienempi kuin Stirling-koneissa , mikä liittyy akustisen aallon rakenteeseen. Tästä syystä niiden energiavuon tiheys on pienempi, mikä tarkoittaa, että mahdollisuus käyttää niitä suuritehoisina moottoreina on pienempi kuin Stirling-moottoreilla. Samanaikaisesti mäntien puuttuminen tällaisissa laitteissa lisää tehokkuutta alhaisella tuottavuudella. Kaikki tämä johtuu siitä, että kaupallisesti kysytyimmät termoakustiset laitteet eivät ole nykyään moottoreita, vaan kryogeenisiä minijääkaappeja. Ottaen huomioon, että tällaisten järjestelmien resurssit määräytyvät vain kompressoriresurssin perusteella, 2000-luvun alusta lähtien lähes kaikki suuret avaruuteen käytettävien kryogeenisten järjestelmien valmistajat ovat siirtyneet termoakustisiin kryogeenisiin järjestelmiin (pulsaatioputket), joissa on sähkökompressori. . Jotkut tällaiset ennätyksenhaltijat ovat työskennelleet avaruudessa yli 100 000 tuntia. .