In der numerischen Simulation können Windgrenzschichten ähnlich eines Windkanals durch lange Fänge mit Bodenrauigkeit simuliert werden. Um den Berechnungsaufwand zu reduzieren, ist es jedoch effektiver, direkt in der Eingabe ein geeignetes Profil zu definieren. Hierbei ist zu beachten, dass sich der vorgeschriebene Verlauf der Geschwindigkeiten sowie Turbulenzparameter vor dem Erreichen des eigentlichen Untersuchungsbereiches ändern kann. Die meisten Turbulenzmodelle können nur eine isotrope scheinbare Viskosität abbilden. Für das k-ε-Modell und analog für das k-ω-Modell existiert eine analytische Lösung, die die gewünschte stabile Strömung mit nur zwei Parametern abbilden kann, wenn die Randbedingungen am oberen Rand bzw. Boden (z0 ) richtig formuliert werden zu bestimmen. Eine genauere Vorgehensweise wäre jedoch, auf die Definition einer Anströmung im untersten Bereich bis z0 zu verzichten und den logarithmischen Verlauf um den Versatz d0 zu verschieben.
Für RANS-Berechnungen werden in der Regel stationäre Randbedingungen an der Anströmung angesetzt. Für LES-Simulationen, welche häufig eine zeitabhängige Anströmung benötigen, stehen verschiedene Ansätze zur Verfügung. Eine Möglichkeit ist die separate Simulation der Grenzschicht über ein langes Rauigkeitsfeld. Alternativ können auch periodische Randbedingungen mit verkürztem Fick verwendet werden.
Ein effizienterer Ansatz ist die Generierung von künstlichen, turbulenten Anströmbedingungen. Hier wird ein mittleres Strömungsprofil mit zeitlichen Schwankungen rechnerisch überlagert, um ein realistisches Grenzschichtprofil zu erzeugen. Es existieren verschiedene Methoden, welche unter anderem die Generierung von zufälligen Schwankungen basierend auf gegebenen Turbulenzintensitäten oder die Verwendung von Messdaten umfasst.
Besonders effektive Verfahren nutzen statistische Eigenschaften der turbulenten Strömung wie Spektren, Korrelationsfunktionen oder Längen- und Zeitskalen, um eine dreidimensionale, instationäre Anströmung zu erzeugen. Es ist zu beachten, dass die Darstellung von sehr großen und sehr kleinen Wirbelstrukturen durch die Ausdehnung des Untersuchungsbereichs oder die im LES verwendete Filterung eingeschränkt sein kann.
Entscheidend ist, dass sich ein vordefiniertes Windprofil innerhalb des Untersuchungsbereiches ändert. Dies muss bei der Definition der Wandfunktion am Boden berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass ihre Anwendbarkeit und Zumutbarkeiten nachgewiesen werden.