O fluxo de um meio viscoso é descrito pelas equações de Navier-Stokes em conjunto com a equação de continuidade como a equação de conservação do momento:
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ui
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Componente da velocidade do fluxo |
| p | Pressão |
| ρ é | Densidade do fluido |
| μ | Viscosidade dinâmica |
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gi
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Componente da aceleração da gravidade |
Apenas nos casos de velocidades de fluxo muito baixas é que pode ser assumido um fluxo laminar, o qual pode depois ser resolvido sem qualquer esforço computacional. A simulação numérica direta (DNS) de fluxos segundo as equações de Navier-Stokes é praticamente inviável devido ao enorme esforço computacional, que aumenta com a flexão do número de Reynolds. Portanto, para todas as aplicações práticas, é necessário ampliar ou alterar as equações de fluxo. Foram criadas duas classes de modelos fundamentais para a modelação de turbulência, cada uma existente em inúmeras variantes e combinações. As abordagens de turbulência mais utilizadas são RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stoke) e LES (Simulação de grandes escalas de turbulência).