在微尺度流动中,由于粘性力居主导作用,利用体积力或压差力难以驱动流体形成有效的流动,因此需要引入化学势或电场等驱动方式。对于通过化学势梯度(如非电解质溶液的浓度差)驱动的微流动问题,利用连续介质框架下的N-S方程对其进行描述时,传统的无滑移边界条件将不再适用,需要引入滑移边界对其进行修正,同时化学势与流动的相互耦合使得问题愈加复杂。本文针对正渗透膜孔内流动(内流问题)及扩散泳自驱动微马达(外流问题)开展研究。在正渗透问题中,通常预先在膜两侧给定溶质的浓度梯度,溶剂(水分子)在孔内自发地向逆浓度梯度方向流动,即从低溶质浓度侧向高浓度侧运动。本文基于表面滑移的流动物理模型,研究了由正渗透流动导致的流固耦合问题,但由于滑移边界与传统流固耦合模块中流固界面无滑移边界冲突,无法进行流固耦合的双向求解。因此,本文利用固体力学中力与位移的关系计算壁面的形变,并引用变形几何的动边界网格,使迭代过程中流固界面的形态(流域)发生改变,进而产生新的压力载荷。最后进行多次迭代计算,达到双向耦合的目的,并获得了弹性膜材料的孔形变量。研究结果表明由浓度梯度引起的弹性形变主要沿孔径方向,在轴向没有明显的偏移,这与宏观尺度下由水力压差驱动的膜孔变形完全不同,后者以轴向变形为主。模拟结果与正渗透膜宏观实验现象定性一致,验证了模型的正确性。基于扩散泳机理的Janus颗粒微马达是一类可将化学能转换为机械能且可灵敏感知外部环境的人工活性颗粒,其应用需考虑外部环境的复杂条件,如Janus颗粒在近壁面处的运动会受到近壁面效应的影响。目前,已有学者通过实验观测到当Janus颗粒受限于两垂直壁面时,平衡状态下颗粒将沿两壁面交线做匀速直线运动。本文针对有无重力场两类情况,研究受限于两垂直壁面的Janus颗粒处于平衡状态时的姿态(活性面朝向、偏转角)和距壁高度等问题。模拟结果表明在有无重力场两种情况下,扩散泳力、外加力、近壁面Stokes阻力的综合作用使Janus颗粒在平衡状态下的姿态截然不同。当不考虑重力作用时,竖直方向上的近壁面Stokes阻力背离底部壁面方向,因此Janus颗粒活性面必须偏离底部壁面,以产生朝向底部壁面的扩散泳力,保持竖直方向上的平衡。而当微马达的重力无法忽略时,为了获得与重力相平衡的扩散泳力,颗粒活性面应趋向于底部壁面侧。沿侧壁面法线方向上,对于有无重力作用的两种情况,平衡状态下的Janus颗粒姿态与无重力作用时的Janus颗粒姿态相同。本文研究不仅加深了对相关微尺度流动问题机理的理解,而且还将有助于促进相关领域的应用研究,如可以优化微马达的结构和效率,改进基于正渗透膜的水处理装置等。