Analisis Numerik Penyempitan Aliran Udara pada Trakea Akibat Croup Disease Menggunakan Metode Volume Hingga

Abstract

Croup disease atau laringotrakeobronkitis adalah salah satu bentuk ISPA yang umum terjadi pada anak-anak usia 6 bulan hingga 3 tahun, ditandai dengan peradangan pada laring dan trakea yang menyebabkan penyempitan saluran udara bagian atas. Kondisi penyempitan di trakea pada pasien croup sering kali sulit diprediksi tingkat keparahannya dan memerlukan prosedur diagnostik lanjutan, termasuk pemeriksaan radiografis untuk menilai tingkat penyempitan. Penyempitan ini berdampak langsung terhadap aliran udara, meningkatkan resistansi dan risiko gangguan pernapasan. Berdasarkan pemaparan tersebut, tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengembangkan model matematika aliran udara pada trakea yang mengalami penyempitan akibat Croup Disease, mengevaluasi efektivitas metode volume hingga dalam menyelesaikan permasalahan aliran fluida, serta menganalisis pengaruh variasi bentuk dan ketebalan penyempitan terhadap distribusi kecepatan dan tekanan aliran udara. Penelitian ini menggunakan metode simulasi untuk memungkinkan berbagai skenario dan memodelkan hubungan antara penyempitan trakea dengan menerapkan algoritma SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations) sebagai metode kopling tekanan–kecepatan untuk mempercepat konvergensi solusi. Kemudian diselesaikan secara numerik menggunakan MATLAB dan divalidasi melalui simulasi ANSYS Fluent 2025 R1.