Bien que les écoulements diphasiques tourbillonnaires soient largement rencontrés dans les procédés et dispositifs industriels, ils n'ont fait l'objet que d'études limitées. Ce mémoire traite des contributions que nous avons apportées à la connaissance de tels écoulements sur le plan expérimental. La configuration d'étude concerne un écoulement à bulles ascendant en conduite cylindrique verticale, qui traverse une structure alvéolaire tournante. Dans un premier temps, la boucle d'essais spécifique à cette étude ainsi que les différentes techniques de mesures utilisées sont décrites. Les résultats obtenus en monophasique sont alors donnés afin de qualifier le dispositif. Le comportement de la phase gazeuse est ensuite analysé par visualisations à l'aide de cameras et par des mesures de taux de vide local par sonde optique. La migration des bulles vers le centre de la conduite conduit à la formation d'un cœur dont le taux de vide peut atteindre 70% sans pour autant provoquer un régime annulaire. Ce cœur est de stabilité variable suivant les vitesses débitantes des deux phases et la vitesse de rotation. Enfin, des résultats de mesure de la pression pariétale et des vitesses sont donnés. Une bi-sonde optique est utilisée pour la phase gaz tandis que la vitesse de la phase liquide est mesurée par film chaud. Cette étude a donc permis de décrire la structure de l'écoulement et a apporté les premières données locales en vue d'une modélisation future