定容燃烧弹是研究发动机燃烧过程的重要试验装置,结合发动机台架实验和燃烧数值模拟等手段可以全面分析发动机燃烧过程,对发动机燃烧室的设计以及喷油点火控制策略等多方面的研究提供指导意义。为了提高科学研究中定容燃烧弹的普适性,本文研制出满足预混燃烧和喷雾扩散燃烧研究的定容燃烧弹,可以对不同燃料、不同点火方式以及不同燃烧方式进行燃烧试验研究。本文主要设计了定容燃烧弹弹体、温控加热系统、燃料注射及排气系统、点火系统、时序控制系统、数据采集系统、纹影成像系统等。以STC12C5A60S2单片机和点火线圈驱动器VB325SP为核心设计了电火花点火驱动电路,介绍了点火驱动电路的原理及点火执行装置,试验比较了不同点火间隙下的电极放电情况;以MP4623数据采集卡为核心搭建了数据采集及控制系统,基于LabVIEW编写了预混燃烧试验上位机监控软件。最后,本文对温控加热系统、点火系统、时序控制系统、数据采集系统、光学纹影系统进行了联合调试,搭建了预混燃烧试验系统,并对不同当量比的乙醇-空气混合气在定容燃烧弹内的层流燃烧火焰传播纹影图像及燃烧压力曲线进行了记录,验证了本文所设计的定容燃烧弹及其数据采集和控制系统在燃烧基础研究中的可靠性与实用性。