作为专业人士，这个问题不答好像有点说不过去。 @马拉轰同学答得比较靠谱了，但是有一些细节是非常值得商榷的。我觉得仍然有必要给个更系统的回答。
!=======================2014.12.14 第一稿=========================
!=======================2014.12.15 修改错别字，添加一篇参考文献=======
先给出一个简答：
对于湍流模拟而言，DNS就是终点；但对于湍流理论而言，DNS只是起点。
湍流模拟的本质难点是一个流场中的尺度差异过大，最小尺度的漩涡和最大尺度的漩涡可能相差多达10个数量级，对计算资源和数值方法要求极高；而湍流理论的本质难点是强非线性系统的混沌行为，现有理论局限于某些特殊湍流的理论分析，以及一些“就事论事”的唯象理论。
以下开始详细分析，赶时间的同学可以只读黑体字。
首先，什么是DNS？中文全名“直接数值模拟”，简单地说，就是不做任何假设，采用尽可能精确的数值方法求解Navier-Stokes方程。
MD什么的就不要掺和这个问题了吧，根本不是一个尺度的东西。建议各位有机会翻一下连续介质力学的教材，一般情况下的流体都被认为是连续介质，即任意小的流体质点内都包含了足够大量的分子，从而分子的涨落对于流体质点本身的运动几乎没有影响。
@懒成猪同学提到的徐昆教授的方法应该是BGK和UGKS吧。这类方法可以看成Navier-Stokes方程的推广，对于稀薄气体也可以统一处理。两者的关系类似于牛顿力学和相对论力学，牛顿力学是相对论力学的低速极限，而Navier-Stokes方程是BGK和UGKS的稠密极限。
其次，Navier-Stokes方程是否足够描述湍流的一切信息？答案是肯定的。
只要接受牛顿流体本构的假设，流体的所有运动学和动力学现象都可以由Navier-Stokes方程来描述。大量实验证明，在不太稀薄的情况下，包括空气和水在内的大部分流体都是牛顿流体。
严格来说，初边值条件也是严格描述流体运动的必要条件。各位应该都学过数理方程，只提方程不提初值条件和边界条件是不可能使问题适定的。但是湍流模拟的一大难点就在于，初值条件的提出是极其困难的。从混沌的角度来看，湍流就是一个典型的初值条件敏感依赖问题。如果初值条件存在微小的偏差，那么在模拟得到的解中就可能出现明显的区别。
这就引申出了第三个问题：既然湍流是混沌的，用计算机进行湍流模拟究竟可以模拟到何种程度？
这就需要回到现实的角度来看这个问题了。现实中，我们关心的往往不是湍流中的那些细节，而是某些统计信息，例如湍流对物体的“平均”作用力、湍流产生的噪声大小和频率分布等。统计学上有一个著名的定律，称为“大数定律”，也就是统计样本足够大时，统计的信息和真实信息之间的差别是无穷小量。对于湍流模拟而言，大部分时候我们所需要做的只是提供足够大的“湍流样本”，然后对其进行统计即可获得上述的作用力、噪声等信息。也就是说，虽然由于没有准确的初始条件，我们模拟的湍流很可能在任意时刻都和实际的湍流不完全相同，但对于统计信息而言，两者之间的差别却是一个无穷小量。
那么，现在的湍流模拟究竟发展到了什么程度？概括而言，受限于计算资源，现在的实用湍流模拟离DNS还相差很远，但在实验室中已经可以开展特定情况下的某些DNS计算（一般而言，指的是较低雷诺数的湍流）。波音公司的Philip Spalart曾给出过一个时间表，根据摩尔定律推算，DNS应用到实际飞行器上的时间大约在2080年。[1]目前盛行的方法仍然是雷诺平均方程（RANS）模拟，即对于Navier-Stokes方程进行平均，然后求解平均后的方程。这一方法的优点是计算量很小，只需要解出平均量即可；但缺点是结果可靠性有限，需要使用人员具有较多的经验。湍流模拟学界的共识是：在接下来的10到15年内，实用的湍流模拟方法将是混合雷诺平均/大涡模拟方法（Hybrid RANS/LES）。@马拉轰同学提到的WMLES也属于这一类方法。其优点是，可以部分地解析出非定常的湍流信息，大大提高计算可靠性，但是计算量仍远远小于DNS，因为小尺度的湍流仍然被“平均”或者“过滤”操作，从而需要计算的尺度范围就比DNS窄很多。
湍流的理论分析是另一个层面的问题。坦率地说，湍流的理论仍然处于起步阶段，离真正最终解决尚有比较远的距离。核心原因当然是问题本身难度过大，强非线性、无限维系统、混沌系统，这三个难点目前都没有非常适合的数学工具。甚至，从理论上而言，给定初边值条件的Navier-Stokes方程是否具有唯一解仍然没有数学证明，尽管从直观上我们很容易相信解的确是唯一的。另一方面，湍流理论往往还处于“无米之炊”的困境中，因为流体力学实验本身的困难，理论分析需要的某些物理量或无法测得，或测量精度不足，这也对湍流理论的发展起到了很大的阻碍作用。因此，作为唯一可以提供最详细湍流场信息的方法，DNS也正在逐步成为支撑湍流理论研究的基础手段之一，甚至有学者认为，DNS的可信度高于实验数据。
综上所述，DNS是湍流模拟发展的终点，但对于湍流理论而言，DNS发展成熟之时，才是湍流理论有希望完全解释湍流的开端之日。
先写到这里，之后有时间的话再来补充一下DNS和数值方法的关系。
参考文献：
1.https://info.aiaa.org/tac/ASG/GTTC/Future%20of%20Ground%20Test%20Working%20Group/Reference%20Material/spalart-2000-DNS-scaleup-limits-IJHFF.pdf
来源：知乎 www.zhihu.com
作者：朱辉
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