Роберт Мэннинг (инженер)

Роберт Мэннинг (22 октября 1816 г. — 9 декабря 1897 г.) — ирландский инженер-гидравлик, наиболее известный созданием формулы Мэннинга .

Мэннинг родился в Нормандии , Франция, в семье солдата, который годом ранее участвовал в битве при Ватерлоо . В 1826 году он переехал в Уотерфорд, Ирландия , и некоторое время работал бухгалтером.

В 1846 году, в год великого голода, Мэннинг был принят на работу в Отдел артериального дренажа Ирландского управления общественных работ . Проработав некоторое время чертежником, он был назначен помощником инженера Сэмюэля Робертса в том же году. В 1848 году он стал окружным инженером, и занимал эту должность до 1855 года. Будучи окружным инженером, он прочитал « Traité d'Hydraulique » д'Обиссона де Вуассона, после чего у него появился большой интерес к гидравлике.

С 1855 по 1869 год Мэннинг работал на маркиза Дауншира, в то время как он руководил строительством гавани залива Дандрам в Ирландии и проектировал систему водоснабжения для Белфаста. После смерти маркиза в 1869 году Мэннинг вернулся в Ирландское управление общественных работ в качестве помощника главного инженера. Он сам стал главным инженером в 1874 году и занимал эту должность до выхода на пенсию в 1891 году. В 1866 году он был награжден медалью Телфорда Институтом инженеров-строителей за свою работу « О… потоке воды с земли в районе Вудберн около Каррикфергуса ». ^[1]

Он умер в своем доме в Дублине 9 декабря 1897 года и был похоронен на кладбище Маунт-Джером . Он женился на своей троюродной сестре Сюзанне Гибсон в 1848 году, от которой у него было семеро выживших детей, один из которых, Уильям Мэннинг, также был инженером. Его второй дочерью была художница Мэри Рут Мэннинг (1853-1930). ^[1]

Мэннинг не получил никакого образования или формальной подготовки в области механики жидкости или инженерии. Его бухгалтерский опыт и прагматизм повлияли на его работу и заставили его свести проблемы к их простейшей форме. Он сравнил и оценил семь самых известных формул того времени для потока воды в канале: Дю Бюа (1786), Эйельвейн (1814), Вайсбах (1845), Сен-Венан (1851), Невилл (1860), Дарси и Базен (1865) и Гангийе и Куттер (1869). Он рассчитал скорость, полученную из каждой формулы для заданного уклона и для гидравлических радиусов, изменяющихся от 0,25 м до 30 м. Затем для каждого условия он нашел среднее значение семи скоростей и разработал формулу, которая наилучшим образом соответствовала данным.

Первая наиболее подходящая формула была следующей:

${\displaystyle V=32\left[RS\left(1+R^{1/3}\right)\right]^{1/2}}$

Затем он упростил эту формулу до:

${\displaystyle V=CR^{x}S^{1/2}}$

В 1885 году Мэннинг дал значение 2/3 и записал свою формулу следующим образом:${\displaystyle x}$

${\displaystyle V=CR^{2/3}S^{1/2}}$

В письме Фламанту Мэннинг заявил: «Обратная величина C близко соответствует обратной величине n, как определено Гангийе и Куттером; как C, так и n являются постоянными для одного и того же канала».

4 декабря 1889 года, в возрасте 73 лет, Мэннинг впервые предложил свою формулу Институту гражданских инженеров (Ирландия). Эта формула увидела свет в 1891 году в написанной им статье под названием «О течении воды в открытых каналах и трубах», опубликованной в Трудах Института гражданских инженеров (Ирландия).

Мэннингу не нравилось его собственное уравнение по двум причинам: во-первых, в те дни было трудно определить кубический корень числа, а затем возвести его в квадрат, чтобы получить число в степени 2/3. Кроме того, уравнение было размерно некорректным, и поэтому для получения размерной правильности он разработал следующее уравнение:

${\displaystyle V=C(gS)^{1/2}\left[R^{1/2}+\left({\dfrac {0,22}{m^{1/2}}}\right)\left(R-0,15m\right)\right]}$

где = «высота столба ртути, который уравновешивает атмосферу», и было безразмерным числом, «которое меняется в зависимости от характера поверхности».${\displaystyle м}$${\displaystyle С}$

Однако в некоторых учебниках конца XIX века формула Мэннинга была записана следующим образом:

${\displaystyle V=\left({\dfrac {1}{n}}\right)R^{2/3}S^{1/2}}$

Благодаря своему «Справочнику по гидравлике» Кинг (1918) привёл к широкому использованию формулы Мэннинга в том виде, в котором мы её знаем сегодня, а также к признанию того, что коэффициент Мэннинга должен быть обратной величиной коэффициента Куттера .${\displaystyle С}$${\displaystyle n}$

В США называется коэффициентом трения Мэннинга или константой Мэннинга. В Европе Стриклер — то же самое, что и Мэннинга , т. е. обратная величина .${\displaystyle n}$${\displaystyle К}$${\displaystyle С}$${\displaystyle n}$

• История формулы Мэннинга