열음향 이론에 기초하여 본 논문에서는 임피던스 매칭 관점에서 Vuilleumier(VM)형 열압축기의 부하 임피던스 매칭 출력 특성을 연구하였으며, 부하 임피던스 변화에 따른 열압축기의 출력 압력비, 출력 음향 파워 및 효율 변화를 밝히고, 열압축기와 연결된 부하 임피던스 사이의 매칭 관계를 분석하였다. Sage 소프트웨어를 사용하여 계산하였으며, 두 가지 다른 재열기 직경에서 열압축기의 출력 특성을 비교하였다. 열압축기 출력 임피던스 진폭은 4×10-8~4×10-9 (Pa·s)/m3이며, 임피던스 위상각은 -60°~60°이다. 계산 결과 열압축기 출력 음향 파워, 압력비 및 효율은 임피던스 진폭과 위상각 변화에 따라 유의미하게 변하며, 임피던스가 용량성 부하일 때 진폭이 출력 음향 파워에 미치는 영향이 뚜렷하고, 임피던스 위상각이 다를 때 진폭이 출력 압력비에 미치는 영향이 뚜렷하며, 효율도 진폭과 위상각에 따라 뚜렷하게 변한다. 하지만 열압축기 출력 음향 파워, 압력비 및 열효율이 동일한 임피던스에서 동시에 최적값에 도달하지 않으므로, 저온단 냉동기를 구동하는 열압축기의 매칭 설계 시 출력 음향 파워, 압력비 및 효율을 종합하여 적절한 임피던스 진폭과 위상각을 선택해야 한다. 출력 음향 파워와 압력비 관점에서 현재 두 가지 직경의 열압축기 재열기 중 직경 30 mm가 40 mm보다 성능이 우수하다.

출력 특성;수치 시뮬레이션;열압축기;부하 임피던스