熱音響エンジン
エンジンとヒートポンプは通常、スタックと熱交換器を使用する。原動機とヒートポンプの境界線は平均温度勾配を臨界温度勾配で割った温度勾配演算子により与えられる。
I = ∇ T m ∇ T c r i t {\displaystyle \mathrm {I} ={\frac {\nabla T_{m}}{\nabla T_{crit}}}}
平均温度勾配はスタック全体の温度差をスタックの長さで割ったものである。
∇ T m = Δ T m Δ x s t a c k {\displaystyle \nabla T_{m}={\frac {\Delta T_{m}}{\Delta x_{stack}}}}
臨界温度勾配は周波数、断面積、着たい特性のような装置の特性に依存する値である。
温度勾配演算子が1を超える場合、平均温度勾配は臨界温度勾配よりも大きく、スタックは原動機として動作する。温度勾配演算子が1未満の場合、平均温度勾配は臨界勾配より小さく、スタックはヒートポンプとして動作する。