随着火箭发动机对比冲、推力等性能要求的不断提高，金属的高能量特性逐步受到重视。尤其对于水下航行器，金属／水反应有着可观的应用前景。本文主要研究高金属含量的固体火箭发动机的流动问题和热力性能。高颗粒质量分数的两相流是高金属含量固体火箭发动机的主要流动特征。本文首先对两相流的理论进行了说明；然后应用FLUENT软件中的不同模型，分别模拟了不同颗粒尺寸和不同颗粒质量分数对两相流流场的影响，分析了不同颗粒质量分数情况下喷管中的两相流损失。对高颗粒质量分数的两相流及喷管的两相流损失问题给出了定性的解释。本文通过热动力计算阐述了金属镁铝与水反应的高能量特性，初步分析了金属／水反应的存在的困难。最后，通过比较几种贫氧推进剂的热力性能，讨论并总结了在贫氧推进剂中加入高质量金属能够使推进剂具有较好的综合性能，并且将其应用在水下航行器中具有较好的可行性。