泰勒库特流模型是进行实验的理想模型,它具有简单的几何结构和丰富多样的流态变化,对泰勒库特流的研究持续百年、经久不衰,其研究不仅拥有很大的理论价值而且还具有极大的应用空间,如液浮式转子微陀仪、生物反应器和抗凝剂反应器的优化等。目前对于泰勒库特流的研究大多都集中于均匀转动条件下,针对非均匀转动情况的研究较为缺乏。本文为深入研究非均匀转动条件下泰勒库特流的特征变化,设计了一套适用于非均匀转动条件的实验装置,并对其展开实验研究。具体结果如下:通过流动显示实验对旋转过程中涡的生成和涡的消亡进行观察,对各个阶段涡形态的变化进行记录。在涡生成方面,发现当环隙内个别涡体积较大时,在其与内圆筒靠近的壁面处会生成新的涡,经过一段时间后,新生成的涡会使环隙内涡的体积趋近相同。通过PIV技术对非均匀转动条件下涡的形态变化进行观测,发现在加速过程中,环隙内每个涡靠近内圆筒壁面处都会生成一个小凹陷,凹陷随着涡心旋转并逐渐增大,在涡的一边处产生一个半心形缺口,缺口持续时间很短,随后缺口的尾尖就会与缺口的头部结合,恢复成一个完整的涡。在尾尖与涡缺口头部结合的过程中会将原来处于涡心位置的液体与涡心外部的液体重新融合;减速过程中,在正涡上方与负涡下方交界处靠近内圆筒壁面的区域以尖端形式诞生新的涡,此处存在方向向外的最大径向速度,同时尖端诞生的位置也决定了每一对涡才会有一个尖端出现。新诞生的涡并不会成型,而是随着环隙内的波动与正涡或者负涡融合,直至各涡恢复到相对静止的状态。在加速过程中涡形态变化较小,为层流涡;在减速时涡形态变化较大,呈波浪涡。关于非均匀转动条件下环隙内速度的变化情况则是在加速过程中,内圆筒旋转速度加快会使环隙内整体的径向速度增大,但未观测到明显的变化规律;在减速过程中,环隙内的速度呈现整体减少,波动下降的一个状态,即整体上呈减小趋势但在某个时刻反而会增大,表现出波状涡的典型特征。且正涡在径向速度上减少的更快,负涡在径向速度上减少的很慢。