随着人们生活水平的逐步提高，目前国内外家庭对家用制冰机的需求日益扩大。家用制冰机的特点是外形尺寸小，结构紧凑，制冰量和功耗相对较小，对成品冰的品质要求比较高。市场上销售的制冰机多采用浸水式制冰原理，将制冰柱浸入盛满水的储水盒中，启动后在制冰柱的外侧逐渐形成冰层，到达设定的时间后停机、脱冰，制出的成品冰即可使用。
结冰过程是复杂的相变过程，由于其几何条件、初始条件和边界条件的复杂性，使其直接求解过程具有一定的难度。该类问题的主要特点是：控制方程是导热方程，区域内存在着一个随时间变化的两相界面，在该界面上放出或吸收热量，又称为“移动界面问题”或“斯蒂芬问题”。这类问题在数学上是一个强非线性问题，解的叠加原理不能使用，只有很少的简单情况才能获得解析解，目前该类问题多采用焓法进行数值求解，将分区求解的导热问题化为整个区域上的非线性导热问题处理，建立统一的方程，用有限差分或有限元方法直接离散焓场，利用数值方法求出焓分布，根据焓与温度之间的关系求出温度场和两相界面，具有方程统一、处理简单、无需跟踪界面等特点。
