Bu tez çırpan kanat hareketinin havada asılı kalma modunu inceleyerek gelecektekimikro hava araçları uygulamalarına ısık olmayı amaçlamıstır. Bu çalısmada, düsükReynolds sayısında kanat kesitinin sekli, kalınlığı, kambur dağılımı gibi geometricparametrelerin ve bunların yanında çırpan kanat hareketinin aerodinamik kuvvetkatsayılarının ve girdap olusum mekanizmasının üzerindeki etkilerini arastırmak içindetaylı bir sayısal inceleme gerçeklestirilmistir. Sayısal analiz aracı hareket eden ağyapısı opsiyonunu kullanabilen bir DNS koddur. Laminar, Navier-Stokeshesaplamaları belirlenen kinematikler kullanılarak çırpan kanat hareketleri için 101-103 Reynolds sayısı rejimi içinde gerçeklestirilmistir. Çırpan kanat hareketininhavada asılı kalma modunda akıs alanı kalınlıları vetere uzunluklarının (c=0.01m)%12, %9 and %1 olan eliptik profiler için arastırılmıstır ve vetere uzunlukları 0.01molan NACA 0009, NACA 0012 and SD 7003 kanat kesitleri ile karsılastırılmıstır.Hesaplanan aerodinamik kuvvet katsayıları bu profillerin farklı dönme noktaları vehücum açıları için karsılastırılmıstır. Aynı t/c oranı için NACA profilleri elipslerdenbiraz daha fazla kaldırma kuvveti katsayısına sahip olmuslardır. En öenmlisonuçlardan biri de bu Reynolds sayısı rejimi için aerodinamik kuvvet katsayılarıdüsünüldüğünde %9 ve %12 kalınlıktaki NACA ve eliptik profil kullanmanın fazlaviibir farkı olmadığıdır. Aynı zamanda iki farklı sinusoidal çırpan kanat hareketiincelenmistir. Literatürdeki deney sonuçlarından sağlanan kuvvet katsayıları vegirdap konturları ile bu çalısmadan elde edilen sonuçlar karsılastırılmıstır. Buçalısmadan elde edilen sayısal sonuçların literaturdeki deneysel sonuçlar ilesağlanmıs olması bizi `bu çalısmadaki sayısal metod deneysel tekniklere güvenilir biralternatif olabilir' sonucuna götürmüstür.Anahtar Kelimeler: Çırpan Kanat Hareketi, Zamana Bağlı Aerodinamik, CFD

The present thesis aims at shedding some light for future applications of ?AVs byinvestigating the hovering mode of flight by flapping motion. In this study, a detailednumerical investigation is performed to investigate the effect of some geometricalparameters, such as the airfoil profile shapes, thickness and camber distributions andas well as the flapping motion kinematics on the aerodynamic force coefficients andvortex formation mechanisms at low Reynolds number. The numerical analysis toolis a DNS code using the moving grid option. Laminar Navier-Stokes computationsare done for flapping motion using the prescribed kinematics in the Reynolds numberrange of 101-103. The flow field for flapping hover flight is investigated for ellipticprofiles having thicknesses of 12%, 9% and 1% of their chord lengths and comparedwith those of NACA 0009, NACA 0012 and SD 7003 airfoil profiles all havingchord lengths of 0.01m for numerical computations. Computed aerodynamic forcecoefficients are compared for these profiles having different centers of rotation andangles of attack. NACA profiles have slightly higher lift coefficients than the ellipsesof the same t/c ratio. And one of the most important conclusions is that the use ofelliptic and NACA profiles with 9% and 12% thicknesses do not differ much as faras the aerodynamic force coefficients is concerned for this Re number regime. Also,vtwo different sinusoidal flapping motions are analyzed. Force coefficients andvorticity contours obtained from the experiments in the literature and present studyare compared. The validation of the present computational results with theexperimental results available in the literature encourages us to conclude that presentnumerical method can be a reliable alternative to experimental techniques.Keywords: Flapping Motion, Unsteady Aerodynamics, CFD

106