On impulsive motion of a vertical plate with heat flux and diffusion of chemically reactive species

Abstract

 Finite-difference solution of the transient natural convection flow of an incompressible viscous fluid past an impulsively started semi-infinite plate with constant heat flux and mass diffusion is presented here, taking into account the homogeneous chemical reaction of first order. The concentration profiles are compared with the exact solution and are found to be in good agreement. The steady-state velocity, temperature and concentration profiles are shown graphically. It is observed that due to the presence of first order chemical reaction, the velocity decreases with increasing values of the chemical reaction parameter. The local as well as average skin-friction, Nusselt number and Sherwood number are shown graphically.

Zusammenfassung

Die instationäre freie Konvektion eines viskosen, inkompressiblen Fluids an einer impulsartig bewegten Platte mit einer konstanten Wärmestromdichte und überlagerter Diffusion wurde innerhalb dieser Arbeit mit der Finite-Differenzen-Methode untersucht. Eine homogene chemische Reaktion erster Ordnung wird berücksichtigt. Die numerisch ermittelten Konzentrationsprofile sind in guter Übereinstimmung mit der exakten analytischen Lösung. Die Geschwindigkeits-, Temperatur- und Konzentrationsprofile werden für den stationären Zustand graphisch dargestellt. Die örtlichen Geschwindigkeiten weisen aufgrund der betrachteten chemischen Reaktion erster Ordnung geringere Werte auf als im Falle ihrer Abwesenheit. Weiterhin werden die Ergebnisse für die lokalen und mittleren Wandschubspannungen, die Nusselt- und Sherwood- Zahlen vorgestellt und diskutiert.