Analisis Numerik Aliran Darah Abdominal Aortic Aneurysm Menggunakan Metode Elemen Hingga

Abstract

Aneurisma aorta perut adalah penonjolan pembuluh darah utama yang membawa darah dari jantung ke organ dan jaringan di bagian bawah tubuh, yang disebut dengan aorta. Pembuluh ini merupakan arteri terbesar cavitas abdominalis atau rongga perut. Peregangan atau menggembungnya aorta dapat berbahaya karena dapat merusak daerah pada dinding aorta sehingga aorta pecah dan menyebabkan perdarahan jika tidak segera diobati. Dari latar belakang tersebut, maka dilakukan penelitian yang bertujuan untuk mengetahui model matematika aliran darah Abdominnal Aortic Aneurysm, model diselesaikan menggunakan metode elemen hingga, menganalisis pengaruh diameter pembengkakan dan kekentalan darah terhadap kecepatan aliran darah pada Abdominal Aortic Aneurysm, untuk mengetahui efektivitas metode elemen hingga dalam menganalisis masalah pembengkakan. Tahapan kegiatan penelitian meliputi: pertama, melakukan studi pustaka tentang Abdominal Aortic Aneurysm kemudian membangun model matematika dari persamaan momentum. Model yang terbentuk dikerjakan dengan pendekatan kuadratik sehingga diperoleh matriks global. Setelah mendapatkan matriks global selanjutnya melakukan komputasi menggunakan MATLAB. Selanjutnya melakukan simulasi dengan FLUENT dan dikombinasikan dengan penampakan aliran darah Abdominal Aortic Aneurysm untuk mengetahui pengaruh diameter pembengkakan dan kekentalan darah. Adapun hasil penelitian dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. model matematika aliran darah Abdominal Aortic Aneurysm merupakan persamaan yang dinyatakan pada persamaan momentum. Berikut ini adalah persamaannya. ∂ρφ0 ∂t + ∂ρuφx ∂x =− ∂P ∂x + 2µ ∂U ∂x (1) 2. Metode elemen hingga merupakan metode yang efektif untuk menganalisis kecepatan aliran darah Abdominal Aortic Aneurysm karena didapatkan perhitungan error relatif kurang dari 0.0001. 3. Hasil simulasi MATLAB dan FLUENT menunjukkan semakin besar lebar pembengkakan maka kecepatan aliran darah yang masuk ke daerah pembengkakan akan menjadi semakin lambat. Bisa dilihat pada hasil grafik menggunakan MATLAB dengan ukuran diameter pembengkakan 0.02 m, 0.03 m, dan 0.004 m kecepatan aliran darah meningkat yang semula 0.4m/s menjadi 0.3910m/s, 0.3940m/s, dan 0.3960m/s. 4. Hasil simulasi MATLAB dan FLUENT menunjukkan semakin besar nilai kekentalan darah maka kecepatan aliran darah akan menjadi semakin kecil. Bisa dilihat hasil grafik menggunakan MATLAB dengan nilai kekentalan cairan darah 0.0042kg/ms, 0.0043kg/ms, dan 0.0044kg/ms kecepatan aliran darah yang semula 0.4 m/s ketika memasuki area pembengkakan menjadi 0.3967m/s, 0.3965m/s, dan 0.3964m/s