本课题研究了一种具有流量放大功能的新型空气悬浮单元:气旋流悬浮单元。气旋流悬浮单元利用高速旋转气流所产生的负压吸入额外的空气,从而能够大幅降低耗气量,在玻璃基板非接触悬浮传送的应用上可带来相当可观的节能效果。目前,气旋流悬浮单元的相关研究仍处于初期阶段,因此,深入了解其流场结构和流量放大特性、明确流量放大的内在机理对于今后的优化设计和应用开发而言至关重要。首先,我们通过实验研究详细分析了气旋流悬浮单元的排气缝隙处的压力分布,指出压力分布曲线与流场之间的联系,以及吸入孔对悬浮单元流场的影响。接着,我们研究了缝隙高度和供给流量对悬浮单元流场、压力场和吸入流量的影响。此外,我们还利用流体数值仿真(CFD)来讨论了圆柱腔内和缝隙处的流线,速度场和压力分布情况,明确了气旋流悬浮单元实现流量放大的基本原理以及吸入孔对悬浮单元各区域的影响。基于上述的实验数据和流体数值仿真的工作,我们简化了Navier-Stokes方程,并结合角动量守恒和近壁面经验模型,提出了气旋流悬浮单元的流场的数学模型。与实验结果进行对比后可知,该数学模型能很好地再现缝隙的速度分布,压力分布形状和吸入流量曲线的趋势;因为忽略了气流在竖直方向的流动、上下壁面的阻力等因素,所以最终积分得到的压力数据和吸入流量数据与实验值之间存在一定程度的偏差。最后,本论文根据理论分析结果,设计制作了一种结构可变的气旋流悬浮单元,以此来探究圆柱腔高度、吸入孔直径等设计参数对流量放大效果的影响。实验研究发现,圆柱腔过高不利于悬浮单元从外界吸入空气;吸入孔的直径直接决定了被吸入的空气进入圆柱腔的阻力大小,因此,增大吸入孔的直径能够有效地提高流量放大效果。