热油管道基于可靠性的流动安全评价需要对海量的工况进行热力数值模拟。传统的有限容积（FVM）等方法计算速度慢,耗机时较大,不利于热油管道的流动安全评价。此外,热油管道中其他需要大量热力计算的问题也对热力计算的效率具有较高要求。因此亟需发展热油管道的快速热力计算方法。POD（Proper orthogonal decomposition,最佳正交分解）低阶模型是一种强大的提高计算速度的方法。但是,现有文献中POD低阶模型的研究还存在不足,主要在于其不能实现几何参数（如埋深、管径等）不同的热油管道的快速热力计算,这大大限制POD低阶模型在热油管道中的应用。因此本文首次提出将POD低阶模型与贴体坐标结合起来弥补这一缺陷,对基于贴体坐标的POD低阶模型进行系统的理论研究;然后在此基础上,实现不同几何参数下热油管道的快速热力计算。本文首先建立了基于贴体坐标的导热POD低阶模型,分析了Jacobi因子空间导数对所建立的POD低阶模型应用范围的影响,推导得到了能够提高导热POD低阶模型精度的基函数空间导数调和平均离散格式。然后建立了基于贴体坐标的对流换热POD低阶模型,包括纯流动问题的POD低阶模型和自然对流问题POD低阶模型;从理论上分析了速度基函数的获取方法对所建立的对流换热POD低阶模型适用范围的影响,并提出了可以提高稳态流动POD低阶模型精度和稳定性的修正方法;研究了自然对流POD低阶模型应用于流固耦合自然对流问题时的实施过程。研究表明,所建立的POD低阶模型具有较高的计算精度和健壮性,计算效率较FVM方法提高了近百倍甚至几百倍。在上述理论研究的基础上,本文将所建立的基于贴体坐标的导热POD低阶模型分别应用于埋地热油管道稳态正常输送工况、投产工况、冷热油交替输送工况和停输工况的热力计算中,实现了这几种工况的快速热力计算。将所建立的基于贴体坐标的对流换热POD低阶模型应用于层流状态架空管道停输温降的精细数值模拟中,实现了其快速计算。研究表明,本文所建立的POD低阶模型可以对不同几何参数下热油管道的热力规律进行计算,并且可以上百倍甚至几百倍（相比于FVM）地提高热油管道热力计算的速度。