L'interaction d'un écoulement de couche limite avec une cavité ouverte développe une instabilité de Kelvin-Helmholtz et une recirculation dans la cavité. Apparaissent alors, pour certaines conditions, des instabilités centrifuges induites par la courbure de l'écoulement imposée par le confinement des parois. Une exploration du champ de vitesse par PIV dans deux plans orthogonaux fournit la structure de l'écoulement incompressible pour une gamme de nombres de Reynolds compris entre 1 900 et 10 000. L'utilisation d'un critère d'identification de structures tourbillonnaires permet de déterminer la présence de ces instabilités centrifuges, à partir de mesures PIV. Par ailleurs, le discriminant de Rayleigh indique l'étendue des zones potentiellement instables dans la cavité. Enfin, la mesure d'un paramètre de contrôle du degré de stabilité de l'écoulement donne le seuil d'apparition des instabilités centrifuges. Une comparaison avec un entraînement du fluide par un couvercle mobile achève l'étude.