随着能源的稀缺和环境的恶化,开发利用替代燃料已成为研究热点,而气体燃料已被公认为最具有使用价值的代用燃料,因此对气体燃料进行燃烧特性的研究分析,为气体燃料在发动机的应用提供理论指导具有深远的社会意义。本文设计开发了一套适用于定容燃烧弹系统的点火及时序控制电路,并通过控制点火线圈的充电时间来控制点火系统的能量。同时,搭建了包括弹内燃烧压力采集单元、离子电流采集模块和火焰图像采集系统等在内的测试系统,并利用LabVIEW平台编写采集软件,实现对信号的采集和保存。对Canny算子的火焰图像识别算法进行了改进,使其能够自动设定阈值,减少人为干扰,实现火焰图像的准确快速处理,并采用matlab与LabVIEW混合编程的方式开发了气体燃料燃烧特性分析软件。在开发的定容燃烧弹控制和测试系统基础上,开展了系统的调试试验。研究结果表明：对于点火系统,电极结构影响火花的稳定性,电极间隙通过影响击穿电压,从而改变击穿点火时火花所具有的能量,影响点火质量。对于离子电流,电极的几何参数和安装位置对离子电流信号的影响不大,仅略微改变离子电流信号的幅值,而几乎不改变达到各个峰值的时间；通过经验公式可以利用达到第二峰和第三峰的时间进行已燃质量分数的计算,但是计算结果的准确性受到参数Xb1和Xb2(到达第二峰和第三峰时的已燃质量分数经验值)的影响。对于低热值气体层流燃烧特性,当量比为1.0时火焰传播速率最大,燃烧最为迅速,混合气无论偏浓和偏稀时,火焰传播速率都会有所下降,偏浓时的燃烧速度要大于偏稀的情况；随着初始压力的升高,火焰的传播速度下降,燃烧速度也随之下降。