La tesi di dottorato è incentrata sullo sviluppo di strumenti e metodologie avanzate per la simulazione numerica di flussi turbolenti con tecniche Large-Eddy Simulation (LES) e Direct Numerical Simulation (DNS). In particolare, si propone una metodologia di avanzamento temporale innovativa di tipo Runge-Kutta (RK) capace di riprodurre le prestazioni di robustezza di metodi skew-symmetric classici con maggiore efficienza computazionale. La rigorosa trattazione teorica sviluppata nel lavoro ha permesso di ricavare nuovi schemi RK con un determinato ordine di accuratezza sulla soluzione e sulla conservazione di energia discreta. La tecnica ha mostrato di essere più efficiente degli schemi classici, fornendo, a parità di risultati, tempi di calcolo inferiori fino al 50%.