Les modèles RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) sont largement utilisés dans le domaine de l'ingénierie éolienne et modélisent la turbulence à toutes les échelles de longueur. L'approche de base consiste à diviser la vitesse en une moyenne et une fluctuation turbulente. Les inconnues additionnelles résultantes sont "fermées" par moyennage et équations supplémentaires. Au sein de la famille RANS, une distinction est faite entre les modèles algébriques simples, qui traitent la turbulence comme une viscosité tourbillonnaire locale, et les modèles à une ou deux équations plus couramment utilisés. Ces derniers résolvent des équations de transport additionnelles pour l'énergie cinétique et le taux de dissipation. Des approches plus complexes, comme les méthodes de contrainte de Reynolds anisotropes, sont moins couramment utilisées en pratique.
Les modèles à deux équations, en particulier le modèle k-ε et ses variantes, ainsi que la méthode k-ω ou SST (Shear Stress Transport), sont les plus utilisés en raison de leur compromis équilibré entre l'effort de calcul, la qualité des résultats et la complexité de la calibration. Les modèles RANS classiques recherchent l'équilibre stationnaire du problème turbulent et peuvent également être appliqués en deux dimensions spatiales, contrairement aux méthodes LES, si le problème le permet.
Pour tenir compte des changements temporels, des variantes URANS (Unsteady RANS) ont été développées, introduisant un terme transitoire avec des pas de temps variables. Cette approche nécessite cependant une précaution particulière, car le moyennage implicite sur toutes les échelles de temps rend difficile l'évaluation de la précision temporelle et peut supprimer les effets instationnaires.