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在压力振荡管工作过程中,高压气体间歇性地射入管内进行膨胀。压力振荡管内出现气体膨胀后压力低于背压的现象,称为气体深度膨胀现象。深度膨胀的程度是以膨胀深度衡量的。研究压力振荡管深度膨胀机理对于提高压力振荡管制冷和增压性能具有十分重要的意义和价值。本文采用理论分析,数值计算与实验相结合的方法,对压力振荡管深度膨胀机理展开研究,研究结果和结论如下：(1)对压力振荡管内膨胀特性理论进行分析,研究表明：通过改变压力振荡管两端边界条件可以达到控制管内压力波类型的目的；通过匹配管两端边界条件以构建管内相关波系实现压力振荡管增压或制冷功能。(2)通过数值的方法对压力振荡管与高压喷嘴接通过程中深度膨胀规律进行研究,研究结果表明,当平移速度不变时,管内射入气体质量随高压喷嘴宽度呈线性变化；接触面在压力振荡管内运动距离与高压喷嘴宽度呈幂函数变化关系,且幂指数小于1；膨胀深度随高压喷嘴宽度变化曲线呈上凸趋势,高压喷嘴存在最优宽度；高压喷嘴最优宽度与平移速度关系为Bh*=34.3vup-1.5,0.087<vup<0.15,相关系数R2=0.99；膨胀深度随着膨胀比的增加而加深。膨胀深度越深,入射激波越强。(3)采用数值的方法研究压力波对深度膨胀影响,结果表明,造成影响的压力波主要为：反射激波、反射膨胀波和反向压缩波,其中反射激波和反向压缩波带来不利的影响。这些压力波的类型受压力振荡管和中压喷嘴匹配关系影响。在中压喷嘴中加入消波器后可以有效降低反向压缩波的强度,削弱反向压缩波对膨胀深度的影响。消波器排气通道的宽度是影响消波器性能的重要因素,主排气通道宽度为0.8倍到1.4倍压力振荡管宽度,副排气通道宽度为0.4倍压力振荡管宽度为最优尺寸。(4)搭建实验平台,研究不同操作参数下深度膨胀的变化规律,实验结果如下：通过压力振荡管单管实验平台验证了在压力振荡管与高压喷嘴闭合后,管内存在深度膨胀的现象；极值频率下膨胀深度较非极值频率下具有更大的膨胀深度深；由压力振荡管式增压机实验得知；膨胀深度随压比增加表现为逐渐增强的变化；偏转距离的改变会使得膨胀深度呈现上凸变化,说明存在最优偏转距离；通过对比实验结果与一维程序计算结果,两者变化趋势相同,相对误差在15%以下。