Reynolds-gemittelte Navier-Stokes-Modelle (RANS) werden häufig im Bereich der Windtechnik und zur Modellierung von Turbulenzen über alle Längenskalen hinweg eingesetzt. Der grundlegende Ansatz besteht darin, die Geschwindigkeit in einen Mittelwert und eine turbulente Schwankung aufzuteilen. Die daraus resultierenden zusätzlichen Unbekannten werden durch Mittelwertbildung und ergänzende Gleichungen „geschlossen”. In der RANS-Familie wird zwischen einfachen algebraischen Modellen, die Turbulenzen als lokale Wirbelviskosität behandeln, und den häufiger verwendeten Ein- oder Zwei-Gleichungs-Modellen unterschieden. Letztere lösen zusätzliche Transportgleichungen für kinetische Energie und Dissipationsrate. Komplexere Ansätze, wie anisotrope Reynolds-Spannungsmethoden, werden in der Praxis seltener verwendet.
Zwei-Gleichungs-Modelle, insbesondere das k-ε-Modell und seine Varianten sowie die k-ω- oder Schubspannungstransportmethode (Shear Stress Transport, SST), sind aufgrund ihres ausgewogenen Kompromisses zwischen Rechenaufwand, Ergebnisqualität und Kalibrierungskomplexität am weitesten verbreitet. Klassische RANS-Modelle suchen das stationäre Gleichgewicht des turbulenten Problems und können im Gegensatz zu LES-Methoden auch in zwei räumlichen Dimensionen angewendet werden, sofern das Problem dies zulässt.
Um zeitliche Veränderungen zu berücksichtigen, wurden Varianten von Unsteady RANS (URANS) entwickelt, bei denen ein transienter Term mit variablen Zeitschritten eingeführt wurde. Dieser Ansatz erfordert jedoch besondere Vorsicht, da die implizite Mittelwertbildung über alle Zeitskalen hinweg die Beurteilung der zeitlichen Genauigkeit erschwert und instationäre Effekte unterdrücken kann.