湍流是自然界中观察到的最复杂的现象之一，因此很难进行精确的定义。 文献中给出了许多定义，例如 [1] 中包含的定义： “如果流体运动是三维的，旋转的，间歇的，高度无序的，扩散的和耗散的，那么流体运动就被描述为湍流。”如果您想研究这个复杂的现象并观察发动机罩，我们建议您阅读湍流入门。
为了通过数值模拟完全捕捉湍流，必须在所有空间和时间尺度上求解流体的运动方程。 这种方法称为“直接数值模拟”(DNS)。 对于工业应用，DNS 所需的计算资源远远超过了当前功能最强大的超级计算机的能力。
RWIND 2 使用了不同的技术，例如将速度或压力分解为平均（平均）分量和波动分量。 换句话说，对流体运动的主导方程进行平均，以消除小尺度，从而得到改进的方程组，在计算上变得更容易解决。 这些方程称为“雷诺平均 Navier-Stokes 方程”(RANS)。
为了在 RWIND 2 中求解 RANS，使用了 k-ε 湍流模型 [2]，该模型引入了两个关于湍流属性的输运方程： 第一个方程是湍动能 k 的传递方程，第二个方程是 k 的耗散率 ε 的传递。 该方法是 CFD 计算中使用最广泛和经过验证的模型。 由于在工业流动模拟中非常受欢迎，所以在各种湍流应用中都具有鲁棒性、经济性和合理的准确性。 此外，RWIND 2 提供了 k-ω 湍流模型作为替代方案（参见 维基百科文章）。
使用“大涡模拟”(LES) 可以像在(DNS)中那样对相对较大的湍流结构进行求解。 对小型结构进行建模，称为次网格比例。
在“瞬态流动分析”中，使用了“Spalart-Allmaras 延迟分离涡模拟”模型，是对“雷诺平均 Navier-Stokes”方程 (RANS) 的修改，见 Openfoam®。 该模型试图以类似 RANS 的方式处理近壁区域，并以类似 LES 的方式处理其余部分。 换句话说，湍流长度刻度小于最大栅格尺寸的区域被分配给RANS求解模式。 当湍流长度刻度超过栅格尺寸时，使用 LES 模式对区域进行求解。