ロバート・マニング（エンジニア）

ロバート・マニング（1816年10月22日 - 1897年12月9日）は、マニングの公式の考案で最もよく知られているアイルランドの水力技術者である。

マニングはフランスのノルマンディーで、前年にワーテルローの戦いで戦った兵士の息子として生まれました。1826年にアイルランドのウォーターフォードに移り、やがて会計士として働きました。

1846 年、大飢饉の年、マニングはアイルランド公共事業局の動脈排水部に採用されました。しばらく製図工として働いた後、その年の後半にサミュエル・ロバーツの助手技師に任命されました。1848 年に地区技師となり、1855 年までその職に就きました。地区技師として、彼はオービソン・デ・ヴォワソンの「水理学」を読み、その後水理学に大きな関心を持つようになりました。

1855年から1869年まで、マニングはダウンシャー侯爵に雇われ、アイルランドのダンドラム湾港の建設を監督し、ベルファストの給水システムを設計した。1869年に侯爵が亡くなった後、マニングはアイルランド公共事業局に戻り、主任技師の助手となった。1874年に彼自身が主任技師となり、1891年に引退するまでその職を務めた。1866年、彼は論文「キャリクファーガス近郊のウッドバーン地区における地面からの水の流れについて」で土木技術者協会からテルフォードメダルを授与された。^[1]

彼は1897年12月9日にダブリンの自宅で亡くなり、マウント・ジェローム墓地に埋葬された。彼は1848年に従妹のスザンナ・ギブソンと結婚し、7人の子供をもうけた。そのうちの1人ウィリアム・マニングもエンジニアだった。彼の次女は画家のメアリー・ルース・マニング（1853-1930）である。^[1]

マニングは、流体力学や工学の教育や正式な訓練を受けていなかった。会計学の経歴と実用主義が彼の研究に影響を与え、問題を最も単純な形にまで減らすよう彼を駆り立てた。彼は、当時水路の水の流れに関する最もよく知られた 7 つの公式を比較し、評価した。それは、 Du Buat (1786)、Eyelwein (1814)、Weisbach (1845)、St. Venant (1851)、Neville (1860)、DarcyとBazin (1865)、Ganguillet と Kutter (1869) である。彼は、与えられた傾斜と 0.25 m から 30 m まで変化する水力半径に対して、各公式から得られる速度を計算した。次に、各条件について、7 つの速度の平均値を求め、データに最もよく適合する公式を作成した。

最初の最適な式は次のようになります。

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

彼はこの式を次のように簡略化しました。

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

1885 年、マニングは2/3 の値を示し、その式を次のように記述しました。 ${\displaystyle x}$

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

マニングはフラマン宛の手紙の中で、次のように述べている。「C の逆数は、ガンギュイエとクッターによって決定された n の逆数と密接に対応しています。C と n は両方とも同じチャネルに対して一定です。」

1889 年 12 月 4 日、73 歳のとき、マニングは初めてアイルランド土木技術者協会に彼の公式を提案しました。この公式は、1891 年にアイルランド土木技術者協会の論文集に掲載された「開水路と開管内の水の流れについて」という論文で発表されました。

マニングは、2 つの理由から、自分の方程式を気に入らなかった。第一に、当時は、数の立方根を求め、それを二乗して 2/3 乗の数を求めるのが難しかった。さらに、方程式は次元的に不正確であったため、次元の正確さを得るために、彼は次の方程式を開発した。

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

ここで、= 「大気のバランスを保つ水銀柱の高さ」であり、「表面の性質によって変化する」無次元数でした。 ${\displaystyle m}$${\displaystyle C}$

しかし、19 世紀後半の教科書の中には、マニングの公式が次のように書かれていたものもあります。

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

キング (1918) は、著書「水力学ハンドブック」を通じて、今日知られているマニングの公式が広く使用されるようになり、またマニングの係数はクッターの係数の逆数であるべきだという考えも受け入れられるようになりました。 ${\displaystyle C}$${\displaystyle n}$

米国では、はマニングの摩擦係数、またはマニング定数と呼ばれます。ヨーロッパでは、ストリックラーはマニングの、つまり の逆数と同じです。 ${\displaystyle n}$${\displaystyle K}$${\displaystyle C}$${\displaystyle n}$

• マニング式の歴史