Analisis Numerik Aliran Darah pada Kasus Pulmonary Artery Stenosis Menggunakan Metode Volume Hingga

Abstract

Analisis Numerik Aliran Darah pada Kasus Pulmonary Artery Stenosis dengan Metode Volume Hingga; 108 halaman; Radya Zabrina Azaria Fitri; 220210101002; 2026; Program Studi Pendidikan Matematika, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Jember. Pulmonary Artery Stenosis merupakan kelainan pembuluh darah yang ditandai dengan adanya penyempitan lumen pada arteri pulmonalis sehingga menyebabkan perubahan karakteristik aliran darah. Penyempitan tersebut dapat menghambat distribusi aliran menuju paru-paru dan menyebabkan perubahan parameter hemodinamika berupa peningkatan kecepatan serta penurunan tekanan pada daerah stenosis. Oleh karena itu, analisis terhadap pengaruh variasi bentuk dan tingkat penyempitan diperlukan untuk memahami perubahan karakteristik aliran darah akibat stenosis. Penelitian ini bertujuan untuk menyusun model matematika aliran darah pada kasus Pulmonary Artery Stenosis, menganalisis pengaruh variasi bentuk dan tingkat penyempitan terhadap distribusi kecepatan dan tekanan aliran darah, serta mengetahui efektivitas Metode Volume Hingga dalam menyelesaikan permasalahan aliran darah pada pembuluh yang mengalami stenosis. Model penyempitan yang digunakan terdiri dari tiga bentuk geometri yaitu Elliptical-Shaped, Bell-Shaped, dan Cosine-Shaped dengan variasi tingkat penyempitan sebesar 50%, 70%, dan 80%. Model matematika dibangun berdasarkan persamaan kontinuitas dan persamaan momentum (Navier–Stokes inkompresibel) dengan asumsi darah sebagai fluida Newtonian. Persamaan tersebut kemudian diselesaikan secara numerik menggunakan Metode Volume Hingga dengan skema kopling tekanan–kecepatan SIMPLER dan diimplementasikan menggunakan MATLAB. Sebagai validasi hasil numerik, dilakukan perbandingan dengan simulasi CFD menggunakan ANSYS Fluent 2026 R1 pada kondisi batas dan parameter fluida yang sama. Parameter yang dianalisis meliputi distribusi kecepatan, tekanan, serta hasil konvergensi residual pada setiap variasi bentuk dan tingkat stenosis.