In my code, I am getting plot on lambda=1, but rest plots are not reflecting. Please help to get all figures.

35 views (last 30 days)
clc; clear; close all;
%% Parameters (from paper)
Pr = 0.71;
%%lambda = 0.2;
N = 0.5;
zeta=0.1;
cosdlt = 0.3;
epsi = 1;
theta_w = 1.5;
S = 0.5;
M = 0;
%% Zeta values
lambda_list = [1 3 5 7];
%% Numerical settings
z0 = 0;
zinf = 5;
h = 0.01;
figure(1); hold on; % f'
figure(2); hold on; % theta
% Initial guess for zeta = 0 (important)
s_prev = [0.75; -0.6]; % [f'(0), theta'(0)]
for m = 1:length(lambda_list)
lambda = lambda_list(m);
par = [Pr lambda N zeta cosdlt epsi theta_w S];
% Continuation-based guesses
s1 = s_prev;
s2 = s_prev + [0.05; -0.05];
% Secant shooting
for k = 1:30
F1 = shoot(s1,par,z0,zinf,h);
F2 = shoot(s2,par,z0,zinf,h);
s = s2 - (s2-s1).*F2./(F2-F1);
if norm(s-s2) < 1e-6
break
end
s1 = s2;
s2 = s;
end
sol = s;
s_prev = sol; % continuation step
% Final integration
y0 = [0; sol(1); -2*S; 1; sol(2)];
[z,y] = rkf45(@(z,y) odesys(z,y,par), [z0 zinf], y0, h);
y
% ---- Plots ----
figure(1)
plot(z,y(:,2),'LineWidth',2)
figure(2)
plot(z,y(:,4),'LineWidth',2)
end
y = 501×5
0 0.7590 -1.0000 1.0000 -1.2322 0.0075 0.7490 -0.9889 0.9878 -1.2143 0.0150 0.7392 -0.9778 0.9757 -1.1968 0.0223 0.7295 -0.9669 0.9638 -1.1795 0.0296 0.7199 -0.9560 0.9521 -1.1625 0.0367 0.7104 -0.9451 0.9406 -1.1458 0.0438 0.7010 -0.9344 0.9292 -1.1293 0.0507 0.6917 -0.9237 0.9180 -1.1131 0.0576 0.6825 -0.9131 0.9069 -1.0971 0.0644 0.6734 -0.9026 0.8961 -1.0814 0.0711 0.6644 -0.8922 0.8853 -1.0659 0.0777 0.6556 -0.8818 0.8747 -1.0506 0.0842 0.6468 -0.8715 0.8643 -1.0356 0.0906 0.6381 -0.8613 0.8540 -1.0209 0.0970 0.6296 -0.8512 0.8439 -1.0063
<mw-icon class=""></mw-icon>
<mw-icon class=""></mw-icon>
y = 501×5
0 NaN -1 1 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
<mw-icon class=""></mw-icon>
<mw-icon class=""></mw-icon>
y = 501×5
0 NaN -1 1 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
<mw-icon class=""></mw-icon>
<mw-icon class=""></mw-icon>
y = 501×5
0 NaN -1 1 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
<mw-icon class=""></mw-icon>
<mw-icon class=""></mw-icon>
%% Formatting
figure(1)
xlabel('\eta'); ylabel('f''(\eta)')
legend('\lambda=1','\lambda=3','\lambda=5','\lambda=7','Location','northeast')
grid on; box on;
figure(2)
xlabel('\eta'); ylabel('\theta(\eta)')
legend('\lambda=1','\lambda=3','\lambda=5','\lambda=7','Location','northeast')
grid on; box on;
% Save solution for streamlines
eta = z;
f = y(:,1);
save flow_solution.mat eta f
function dydz = odesys(z,y,par)
Pr = par(1);
lambda = par(2);
N = par(3);
zeta = par(4);
cosdlt = par(5);
epsi = par(6);
theta_w = par(7);
M = par(8);
f = y(1);
fp = y(2);
fpp = y(3);
th = y(4);
thp = y(5);
% Governing equations
fppp = fp^2 - 2*f*fpp + lambda*fp - zeta*th*cosdlt -M^2*fp;
thpp = ( ...
-2*Pr*f*thp + 2*Pr*fp*th ...
+ Pr*epsi*(th + 1/(theta_w-1))*fp ...
) / (1+N);
dydz = [
fp
fpp
fppp
thp
thpp
];
end
function [t,y] = rkf45(odefun,tspan,y0,h)
t = (tspan(1):h:tspan(2))';
n = length(t);
y = zeros(n,length(y0));
y(1,:) = y0';
for i = 1:n-1
ti = t(i);
yi = y(i,:)';
k1 = h*odefun(ti,yi);
k2 = h*odefun(ti+h/4, yi+k1/4);
k3 = h*odefun(ti+3*h/8, yi+3*k1/32+9*k2/32);
k4 = h*odefun(ti+12*h/13, yi+1932*k1/2197 ...
-7200*k2/2197 +7296*k3/2197);
k5 = h*odefun(ti+h, yi+439*k1/216 ...
-8*k2 +3680*k3/513 -845*k4/4104);
k6 = h*odefun(ti+h/2, yi ...
-8*k1/27 +2*k2 -3544*k3/2565 ...
+1859*k4/4104 -11*k5/40);
y(i+1,:) = (yi + ...
16*k1/135 +6656*k3/12825 ...
+28561*k4/56430 -9*k5/50 ...
+2*k6/55)';
end
end
function F = shoot(s,par,z0,zinf,h)
S = par(end);
% Initial conditions
y0 = [ ...
0; % f(0)
s(1); % f'(0) (guessed)
-2*S; % f''(0) (given)
1; % theta(0)
s(2) % theta'(0) (guessed)
];
[z,y] = rkf45(@(z,y) odesys(z,y,par), [z0 zinf], y0, h);
% Boundary residuals
F = [y(end,2); y(end,4)];
% Safety against divergence
if any(isnan(F)) || any(isinf(F))
F = [1;1];
end
end
  2 Comments
Torsten
Torsten on 15 Feb 2026 at 11:41
Edited: Torsten on 15 Feb 2026 at 17:17
It would be helpful if you can suggest how to get plot on other values of lambda.
See the way I did it in my answer below.

Sign in to comment.

Accepted Answer

Torsten
Torsten on 14 Feb 2026 at 12:34
Edited: Torsten on 14 Feb 2026 at 12:36
The results for the last 3 values of lambda are NaN (see above) - thus they are not plotted.
  2 Comments
Torsten
Torsten on 14 Feb 2026 at 15:22
Edited: Torsten on 15 Feb 2026 at 17:18
I noticed that you solve a boundary value problem. Why don't you use MATLAB's "bvp4c" ?
clc; clear; close all;
%% Parameters (from paper)
Pr = 0.71;
%%lambda = 0.2;
N = 0.5;
zeta=0.1;
cosdlt = 0.3;
epsi = 1;
theta_w = 1.5;
S = 0.5;
M = 0;
%% Zeta values
lambda_list = [1 3 5 7];
%% Numerical settings
z0 = 0;
zinf = 5;
xmesh = linspace(z0,zinf,100);
solinit = bvpinit(xmesh, [0 0 0 0 0]);
figure(1)
hax1=axes;
hold on
figure(2)
hax2=axes;
hold on
for i = 1:numel(lambda_list)
lambda = lambda_list(i);
par = [Pr lambda N zeta cosdlt epsi theta_w S];
sol = bvp4c(@(x,y)odesys(x,y,par), @(ya,yb)odebc(ya,yb,par), solinit);
plot(hax1,sol.x,sol.y(2,:),'LineWidth',2)
plot(hax2,sol.x,sol.y(4,:),'LineWidth',2)
end
figure(1)
xlabel('\eta'); ylabel('f''(\eta)')
legend('\lambda=1','\lambda=3','\lambda=5','\lambda=7','Location','northeast')
grid on; box on;
hold off
figure(2)
xlabel('\eta'); ylabel('\theta(\eta)')
legend('\lambda=1','\lambda=3','\lambda=5','\lambda=7','Location','northeast')
grid on; box on;
hold off
%--------------------------------
function res = odebc(ya,yb,par) % boundary conditions
S = par(end);
res = [ya(1)
yb(2)
ya(3)+2.0*S
ya(4)-1.0
yb(4)
];
end
%--------------------------------
function dydz = odesys(z,y,par)
Pr = par(1);
lambda = par(2);
N = par(3);
zeta = par(4);
cosdlt = par(5);
epsi = par(6);
theta_w = par(7);
M = par(8);
f = y(1);
fp = y(2);
fpp = y(3);
th = y(4);
thp = y(5);
% Governing equations
fppp = fp^2 - 2*f*fpp + lambda*fp - zeta*th*cosdlt -M^2*fp;
thpp = ( ...
-2*Pr*f*thp + 2*Pr*fp*th ...
+ Pr*epsi*(th + 1/(theta_w-1))*fp ...
) / (1+N);
dydz = [
fp
fpp
fppp
thp
thpp
];
end

Sign in to comment.

More Answers (0)

Products

Community Treasure Hunt

Find the treasures in MATLAB Central and discover how the community can help you!

Start Hunting!