Difference between revisions of "Lee Klein Sinaga"

From ccitonlinewiki
Jump to: navigation, search
 
(25 intermediate revisions by 2 users not shown)
Line 1: Line 1:
−
Nama saya adalah Lee Klein Sinaga. Saya mahasiswa S-1 Teknik Mesin di Universitas Indonesia. NPM saya adalah 2106760491.
+
'''TEMPERATURE DISTRIBUTION ANALYSIS ON MINI RADIANT INFANT WARMER
 +
'''
  
 +
'''1. BACKGROUND'''
  
−
== Analisis ==
+
Menurut data World Bank 2021, angka kematian bayi neonatal (usia 0-28 hari) di Indonesia adalah 11 dari 1000 bayi lahir hidup. Jika dibandingkan dengan negara-negara kawasan Asia Tenggara, Indonesia berada pada urutan ke-5 tertinggi dari 10 negara. Menurut data pada Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 53 tahun 2014, penyumbang utama kematian BBLR adalah prematuritas, infeksi, asfiksia lahir, hipotermia dan pemberian ASI yang kurang adekuat. Menurut buku terbitan WHO, Thermal Control of the Newborn: A practical Guide mendefenisikan range temperature normal bayi baru lahir adalah 36,5 - 37,5 derajat Celcius. Beberapa penelitian telah membuktikan bahwa kematian karena hipotermia pada bayi berat lahir rendah (BBLR) dan bayi prematur jumlahnya cukup bermakna dan ntervensi untuk menjaga bayi baru lahir tetap hangat dapat menurunkan kematian neonatal sebanyak 18-42% (The Lancet Neonatal Survival 2005).
  
 +
Bayi baru lahir belum memiliki kemampuan untuk mengatur temperatur tubuh sendiri karena sistem thermoregulatory bayi belum berkembang sepenuhnya. Otak bayi belum dapat memberikan perintah respon ke otot untuk bergerak dan menghasilkan panas tambahan untuk menyeimbangkan temperatur tubuh. Sehingga, dengan menggunakan radiant infant warmer, bayi baru lahir dibantu untuk menghangatkan tubuhnya. Radiant infant warmer memungkinkan tenaga medis atau perawat untuk melakukan tindakan medis ataupun pembersihan terhadap bayi baru lahir sembari tetap menjaga temperatur bayi pada range normal.
  
−
'''Analisis''' dapat dibagi menjadi tiga proses:
 
  
−
1. '''Teoritik''': Yaitu berdasarkan hukum-hukum dasar yang sifatnya hanya memprediksi (bukan merupakan fakta yang sudah diuji). Jika dibandingkan dengan simulasi dan eksperimental, analisis teoritik ini dilakukan dengan waktu yang lebih cepat, karena hanya menggunakan perhitungan kuantitatif dengan rumus maupun secara kualitatif.
+
'''2. MINI RADIANT INFANT WARMER'''
  
−
2. '''Simulasi (Numerik)''': Sama dengan teoritik, dasarnya adalah hukum-hukum yang sudah berlaku dan sifatnya hanya untuk membuat prediksi. Peralatan yang digunakan berupa komputer beserta software simulasinya.  
+
Radiant infant warmer versi rumah sakit pada umumnya dilengkapi dengan fitur resusitasi dan dimensi yang besar, sehingga menghasilkan harga yang relatif mahal. Menurut data Riskesdas 2018 Kementerian Kesehatan, Provinsi Maluku, Maluku Utara, Papua dan Kalimantan Tengah memiliki persentase proporsi lebih dari 50% yang memilih rumah sebagai tempat persalinan. Artinya, ada lebih dari 50% proses persalinan di daerah tersebut yang tidak menggunakan alat radiant infant warmer. Ini terjadi karena ketimpangan fasilitas kesehatan yang ada di luar pulau Jawa, sehingga diperlukan alat yang memiliki fungsi yang sama, menjaga temperatur normal bayi neonatal, namun memiliki biaya produksi yang murah dan juga dimensi yang ringkas.  
  
−
3. '''Eksperimen''': Yaitu dilakukan percobaan berupa pengukuran variabel secara langsung terhadap obyek untuk mendapatkan hasil nyata berupa fakta. Namun eksperimen membutuhkan waktu yang lama dan memerlukan peralatan yang banyak. Selain itu, pada eksperimen juga dibutuhkan kalibrasi untuk menjaga keakuratan dan kepresisian pengukuran. Eksperimen ini digunakan untuk memvalidasi hasil prediksi dari analisis teori dan simulasi.
+
Dimensi dari mini radiant infant warmer adalah sebagai berikut:
  
−
Ketiga proses analisis tersebut saling melengkapi untuk menghasilkan fakta yang akurat dan dapat dipercaya.  
+
[[File:Dimension table.png]]
  
−
'''CFD (Computational Fluid Dynamic)''' adalah software simulasi aliran yang dapat membantu untuk memodelkan dan menganalisis aliran fluida. Hasil permodelan dan analisis ini dapat digunakan sebagai pertimbangan untuk melakukan desain produk, menganalisis dan merancang sistem perpipaan, perancangan alat transportasi dan lain-lain. Francis H Harlow pada 1957 menginisiasi penggunaan komputer untuk melakukan permodelan aliran fluida dengan konsep/ aturan dasar yaitu persamaan Navier-Stokes.
 
  
−
CFD bekerjan dengan konsep kesetimbangan fluida yaitu:
+
'''3. ANALISIS DISTRIBUSI TEMPERATUR DENGAN METODE COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC'''
  
−
1. Kesetimbangan massa
+
Computational fluid dynamics or CFD is the analysis of systems involving fluid flow, heat transfer and associated phenomena such as chemical reactions by means of computer-based simulation. Penelitian ini menyajikan bagaimana menggunakan konsep CFD untuk menganalisis distribusi temperatur pada matras bayi di alat mini radiant infant warmer dengan memvariasikan jarak antar heater dan matras. Sehingga dari hasil analisis dapat memberikan tambahan wawasan untuk mendesain alat mini radiant infant warmer yang lebih efisien.  
  
−
2. Kesetimbangan momentum
+
OpenFoam merupakan salah satu perangkat lunak CFD open source yang dapat digunakan untuk mensimulasikan pergerakan partikel fluida pada satu volume control yang kontinu.  
  
−
3. Kesetimbangan energi
+
Asumsi simulasi:
  
 +
- Geometri dan dimensi untuk simulasi ini adalah desain mini radiant infant warmer dengan heater unit berupa bola lampu radiasi, bukan merupakan lampu tabung panjang.
  
−
Berdasarkan perubahan viskositas karena tegangan geser (tanpa mempertimbangkan perubahan temperatur), fluida terbagi atas dua yaitu:
+
[[File:Dimension model.png]]
  
−
1. Fluida Newtonian: Viskositasnya tidak berubah karena adanya tegangan geser
+
- Heater unit dimodelkan dalam bentuk setengah bola dengan heat flux yang sudah ditentukan. Diasumsikan bahwa daya yang diketahui dari alat sudah sepenuhnya tertransformasi menjadi panas.
  
−
2. Fluida Non-Newtonian: Viskositasnya berubah karena adanya tegangan geser yang terjadi. Contoh seperti margarin yang ditempel pada bidang vertikal (ada tegangan geser dari gaya gravitasi), sehingga margarin akan mencair atau viskositasnya berubah. Contoh lainnya adalah lumpur.  
+
- Emisivitas dari heater diasumsikan 0.95
  
−
CFD dapat digunakan pada fluida secara umum, baik fluida newtonian maupun non-newtonian.
+
- Simulasi diasumsikan dalam kondisi steady state
  
−
== Drag Force ==
+
- Gaya gravitasi dipertimbangkan dalam simulasi
  
−
Drag Force atau gaya hambat adalah gaya yang melawan gerak relatif antara suatu benda dengan fluida.
+
- Solver yang digunakan adalah buoyantSimpleFoam
−
Drag force ada dua yaitu:
 
−
 
 
−
1. Skin/Friction Drag
 
−
 
 
−
2. Pressure Drag
 

Latest revision as of 13:31, 15 December 2023

TEMPERATURE DISTRIBUTION ANALYSIS ON MINI RADIANT INFANT WARMER

1. BACKGROUND

Menurut data World Bank 2021, angka kematian bayi neonatal (usia 0-28 hari) di Indonesia adalah 11 dari 1000 bayi lahir hidup. Jika dibandingkan dengan negara-negara kawasan Asia Tenggara, Indonesia berada pada urutan ke-5 tertinggi dari 10 negara. Menurut data pada Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 53 tahun 2014, penyumbang utama kematian BBLR adalah prematuritas, infeksi, asfiksia lahir, hipotermia dan pemberian ASI yang kurang adekuat. Menurut buku terbitan WHO, Thermal Control of the Newborn: A practical Guide mendefenisikan range temperature normal bayi baru lahir adalah 36,5 - 37,5 derajat Celcius. Beberapa penelitian telah membuktikan bahwa kematian karena hipotermia pada bayi berat lahir rendah (BBLR) dan bayi prematur jumlahnya cukup bermakna dan ntervensi untuk menjaga bayi baru lahir tetap hangat dapat menurunkan kematian neonatal sebanyak 18-42% (The Lancet Neonatal Survival 2005).

Bayi baru lahir belum memiliki kemampuan untuk mengatur temperatur tubuh sendiri karena sistem thermoregulatory bayi belum berkembang sepenuhnya. Otak bayi belum dapat memberikan perintah respon ke otot untuk bergerak dan menghasilkan panas tambahan untuk menyeimbangkan temperatur tubuh. Sehingga, dengan menggunakan radiant infant warmer, bayi baru lahir dibantu untuk menghangatkan tubuhnya. Radiant infant warmer memungkinkan tenaga medis atau perawat untuk melakukan tindakan medis ataupun pembersihan terhadap bayi baru lahir sembari tetap menjaga temperatur bayi pada range normal.


2. MINI RADIANT INFANT WARMER

Radiant infant warmer versi rumah sakit pada umumnya dilengkapi dengan fitur resusitasi dan dimensi yang besar, sehingga menghasilkan harga yang relatif mahal. Menurut data Riskesdas 2018 Kementerian Kesehatan, Provinsi Maluku, Maluku Utara, Papua dan Kalimantan Tengah memiliki persentase proporsi lebih dari 50% yang memilih rumah sebagai tempat persalinan. Artinya, ada lebih dari 50% proses persalinan di daerah tersebut yang tidak menggunakan alat radiant infant warmer. Ini terjadi karena ketimpangan fasilitas kesehatan yang ada di luar pulau Jawa, sehingga diperlukan alat yang memiliki fungsi yang sama, menjaga temperatur normal bayi neonatal, namun memiliki biaya produksi yang murah dan juga dimensi yang ringkas.

Dimensi dari mini radiant infant warmer adalah sebagai berikut:

Dimension table.png


3. ANALISIS DISTRIBUSI TEMPERATUR DENGAN METODE COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC

Computational fluid dynamics or CFD is the analysis of systems involving fluid flow, heat transfer and associated phenomena such as chemical reactions by means of computer-based simulation. Penelitian ini menyajikan bagaimana menggunakan konsep CFD untuk menganalisis distribusi temperatur pada matras bayi di alat mini radiant infant warmer dengan memvariasikan jarak antar heater dan matras. Sehingga dari hasil analisis dapat memberikan tambahan wawasan untuk mendesain alat mini radiant infant warmer yang lebih efisien.

OpenFoam merupakan salah satu perangkat lunak CFD open source yang dapat digunakan untuk mensimulasikan pergerakan partikel fluida pada satu volume control yang kontinu.

Asumsi simulasi:

- Geometri dan dimensi untuk simulasi ini adalah desain mini radiant infant warmer dengan heater unit berupa bola lampu radiasi, bukan merupakan lampu tabung panjang.

Dimension model.png

- Heater unit dimodelkan dalam bentuk setengah bola dengan heat flux yang sudah ditentukan. Diasumsikan bahwa daya yang diketahui dari alat sudah sepenuhnya tertransformasi menjadi panas.

- Emisivitas dari heater diasumsikan 0.95

- Simulasi diasumsikan dalam kondisi steady state

- Gaya gravitasi dipertimbangkan dalam simulasi

- Solver yang digunakan adalah buoyantSimpleFoam

Retrieved from "http://air.eng.ui.ac.id/index.php?title=Lee_Klein_Sinaga&oldid=72683"