Turbulenz ist eines der kompliziertesten in der Natur beobachteten Phänomene, wodurch dessen genaue Definition erschwert wird. In der Literatur finden sich viele Definitionen, wie zum Beispiel die in : "Eine Fluidbewegung wird als turbulent bezeichnet, wenn sie dreidimensional, rotierend, intermittierend, hochgradig ungeordnet, diffusiv und dissipativ ist."
Um die Turbulenz durch numerische Modellierung vollständig erfassen zu können, müssen die Bewegungsgleichungen für die Fluidströmung auf allen räumlichen und zeitlichen Skalen gelöst werden. Dieser Ansatz wird als “Direkte Numerische Simulation” (DNS) bezeichnet. Für industrielle Anwendungen übersteigen die von einer DNS benötigten Rechenressourcen bei weitem die Kapazität der derzeit leistungsstärksten Supercomputer.
Stattdessen verwendet RWIND Simulation eine andere Technik, bei der Strömungsgrößen wie Geschwindigkeit oder Druck in mittlere (gemittelte) Komponenten und fluktuierende Komponenten zerlegt werden. Mit anderen Worten werden maßgebende Gleichungen der Fluidbewegung gemittelt, um die kleinen Skalen zu entfernen, was zu einem modifizierten Satz von Gleichungen führt, deren Lösung rechnerisch weniger aufwändig ist. Diese Gleichungen werden als "Reynolds-gemittelte Navier-Stokes-Gleichungen" (RANS) bezeichnet.
Um RANS in RWIND Simulation zu lösen, wird das k-ε-Turbulenzmodell verwendet, das zwei Transportgleichungen für die Turbulenzeigenschaften einführt: Die erste ist die Transportgleichung der kinetischen Turbulenzenergie k und die zweite Gleichung regelt den Transport der Dissipationsrate ε von k. Diese Methode ist das am weitesten verbreitete und getestete Modell für CFD-Berechnungen. Robustheit, Wirtschaftlichkeit und angemessene Genauigkeit für eine breite Palette von turbulenten Strömungsanwendungen erklären ihre Beliebtheit in industriellen Strömungssimulationen.