Les modèles de Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) 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 supplémentaires résultantes sont "fermées" par moyennage et équations supplémentaires. Dans la famille RANS, une distinction est faite entre les modèles algébriques simples, qui traitent la turbulence comme une viscosité de tourbillon locale, et les modèles à une ou deux équations plus couramment utilisés. Ces derniers résolvent des équations de transport supplémentaires pour l'énergie cinétique et le taux de dissipation. Des approches plus complexes, telles que les méthodes de contrainte de Reynolds anisotropes, sont moins couramment utilisées en pratique.
Les modèles à deux équations, notamment le modèle k-ε et ses variantes, ainsi que la méthode k-ω ou le transport de contrainte de cisaillement (SST), sont les plus largement 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 RANS instationnaires (URANS) ont été développées, introduisant un terme transitoire avec des pas de temps variables. Cette approche, toutefois, nécessite une précaution particulière, car la moyenne implicite sur toutes les échelles temporelles rend difficile l'évaluation de la précision temporelle et peut supprimer les effets instationnaires.