同轴旋转圆台是对于经典同轴旋转圆柱问题的扩展研究。由于同轴旋转圆台离心力随着半径变化,使得其环隙内流场具有复杂的三维性。本文采用染色液显示实验和PIV粒子图像测试实验对同轴旋转圆台间流体流动进行定性与定量分析,探讨在正置圆台和倒置圆台两种装置下,不同内筒转速和间隙宽度对环隙内流体流动的影响,对同轴旋转圆台环隙内流体的螺旋涡周期性变化规律、速度和涡量变化、螺旋涡涡心运动周期、时均流场分布和雷诺应力的分布等进行深入分析研究。实验结果表明:正置圆台与倒置圆台的螺旋涡周期性变化规律不一样,正置圆台环隙内反涡占据主导,首涡位置固定不变,第二个涡会发生周期性变化,在其下方随着周期往复会不断产生新涡对,而后环隙内的涡对都会逐渐向上运动;而倒置圆台环隙内正涡占据主导,由首涡发生周期性变化,在其上方随着周期往复会不断产生新涡对,涡对会逐渐向下运动。正置圆台与倒置圆台在径向速度和涡量分布、涡运动周期时间变化规律和雷诺应力分布存在相似点。其间隙内流体的径向速度和涡量随着高度呈现规律性地正负交替变化,径向速度正负交替变化便在环隙内形成正反交替的涡对,径向速度为零则对应着涡量的极值点,同时涡量为零也对应于径向速度的极值点。当间隙宽度不变时,随着内筒转速增大,环隙内涡运动的总周期时间会减小,环隙内涡数量基本保持不变。当内筒转速不变时,随着间隙宽度增大,环隙内涡运动的总周期时间都会增大,环隙内涡数量相应减小。在不同间隙宽度和间隙宽度下,雷诺应力都以雷诺径向正应力为主。雷诺径向正应力主要集中在环隙中间位置,雷诺轴向正应力则是主要分布于环隙靠近两边壁面位置。