Роберт Мэннинг (инженер) - Robert Manning (engineer)

Роберт Мэннинг (22 октября 1816 - 9 декабря 1897) был ирландским инженером-гидротехником, наиболее известным благодаря созданию Формула укомплектования.

Мэннинг родился в Нормандия, Франция, сын солдата, который в прошлом году воевал на Битва при Ватерлоо. В 1826 году он переехал в Уотерфорд, Ирландия и со временем работал бухгалтером.

В 1846 году, в год великого голода, Мэннинг был принят на работу в Отделение артериального дренажа Ирландской Управление общественных работ. Проработав какое-то время чертежником, позже в том же году он был назначен помощником инженера Сэмюэля Робертса. В 1848 году он стал районным инженером и занимал эту должность до 1855 года. Как районный инженер, он читал "Traité d'Hydraulique"Д'Обиссон де Вуассон, после чего у него возник большой интерес к гидравлике.

С 1855 по 1869 год Мэннинг работал у маркиза Дауншира, руководил строительством гавани Дандрам-Бэй 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 удостоен награды Телфорд Медаль посредством Институт инженеров-строителей для его газеты "О… потоке воды с земли в районе Вудберн возле Каррикфергуса.".^[1]

Он умер в своем доме в Дублине 9 декабря 1897 г. и был похоронен в Кладбище на горе Джером. Он женился на своей троюродной сестре Сюзанне Гибсон в 1848 году, от которой у него было семь выживших детей, один из которых, Уильям Мэннинг, также был инженером. Его вторая дочь была художницей Мэри Рут Мэннинг (1853-1930).^[1]

Формула комплектования

Мэннинг не получил никакого образования или формальной подготовки в области механики жидкостей или инженерного дела. Его опыт бухгалтерского учета и прагматизм повлияли на его работу и побудили его сводить проблемы к их простейшей форме. Он сравнил и оценил семь наиболее известных формул того времени для потока воды в канале: Дю Буат (1786 г.), Эйельвейн (1814 г.), Вейсбах (1845 г.), Сен-Венан (1851 г.), Невилл (1860 г.), Дарси и Базен (1865), Гангийе и Куттер (1869). Он рассчитал скорость, полученную по каждой формуле для данного уклона и для гидравлических радиусов 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 формула наилучшего соответствия была следующей:

${ Displaystyle V = 32 влево [RS влево (1 + R ^ {1/3} вправо) вправо] ^ {1/2}}$

Затем он упростил эту формулу:

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

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

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

В письме Фламанту Мэннинг заявил: «Величина, обратная C, соответствует значению n, как определено Гангилле и Каттером; и C, и n являются постоянными для одного и того же канала».

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

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

${ Displaystyle V = C (GS) ^ {1/2} left [R ^ {1/2} + left ({ dfrac {0.22} {m ^ {1/2}}} right) left (R-0.15m right) right]}$

куда ${ displaystyle m}$ = "высота столба ртути, уравновешивающего атмосферу" и ${ displaystyle C}$ было безразмерным числом, «которое зависит от характера поверхности».

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

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

В своем «Справочнике по гидравлике» Кинг (1918) привел к широкому использованию формулы Мэннинга в том виде, в каком мы ее знаем сегодня, а также к признанию того, что коэффициент Мэннинга ${ displaystyle C}$ должно быть аналогом Куттера ${ displaystyle n}$.

В Соединенных Штатах, ${ displaystyle n}$ называется коэффициентом трения Мэннинга или постоянной Мэннинга. В Европе Strickler ${ displaystyle K}$ такой же, как у Мэннинга ${ displaystyle C}$, т. е. обратная величина ${ displaystyle n}$.

Рекомендации

внешняя ссылка

• История формулы Мэннинга